JP2015150609A - レーザ加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微細且つ良好なレーザ加工を行い得るレーザ加工方法及び電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】厚さが１０μｍ以上のマスク材１２を物体１０上に付す工程と、物体上にマスク材が付されている状態で、物体の上方から超短パルスレーザ光を照射し、マスク材を貫く開口１４を形成しつつ、物体のうちの開口１４の下方の箇所を超短パルスレーザ光により除去加工することにより、物体に孔１６を開ける、又は、物体を切断する工程とを有している。【選択図】図３

Description

本発明は、レーザ加工方法に関する。

物体に孔を開ける技術として、ドリル等を用いた機械的な孔開け加工が知られている。

しかし、機械的な孔開け加工では、数μｍから数十μｍの径の微細な孔を硬脆性材料に開けることは容易ではない。

一方、フォトリソグラフィ技術及びエッチングを用いれば、物体に対して微細な加工を行うことは可能である。

しかし、フォトリソグラフィ技術及びエッチングを用いて深い孔を形成しようとした場合には、長時間を要してしまい、生産性が低い。また、フォトリソグラフィ技術やエッチングを用いた加工は、プロセスが非常に煩雑である。

そこで、レーザビームを物体に照射することにより、物体に孔を開ける技術が注目されている。レーザビームを用いれば、短時間且つ簡便な工程で物体に孔を開けることが可能である。また、レーザビームを用いて物体を切断する技術も注目されている。

特許第３０１２９２６号公報 特開２００２−２１０７３０号公報 特開２０１１−３７７０７号公報 特開２００６−１４０３１１号公報

Radley W. Olson and William C.Swope, "Laser drilling with focused Gaussian beams", J. Appl. Phys. 72, 3686 (1992)

しかしながら、単にレーザビームを照射することにより物体を加工した場合には、加工形状がテーパ状になってしまう。即ち、レーザビームを照射することにより物体に孔を形成した場合には、上部が大きく広がったような形状の孔になってしまう。また、レーザビームを照射することにより物体を切断した場合には、物体の上面近傍において加工幅が大きく広がってしまう。また、単にレーザビームを照射することにより物体を加工した場合には、加工箇所の近傍における物体の表面にダメージが加わってしまう場合があった。また、加工箇所の近傍において物体にクラックやチッピングが生じる場合があった。また、加工箇所の近傍における物体の表面にデブリが付着してしまう場合があった。

本発明の目的は、微細且つ良好なレーザ加工を行い得るレーザ加工方法を提供することにある。

本発明の一観点によれば、厚さが１０μｍ以上のマスク材を物体上に付す工程と、前記物体上に前記マスク材が付されている状態で、前記物体の上方から超短パルスレーザ光を照射し、前記マスク材を貫く開口を形成しつつ、前記物体のうちの前記開口の下方の箇所を前記超短パルスレーザ光により除去加工することにより、前記物体に孔を開ける、又は、前記物体を切断する工程とを有するレーザ加工方法が提供される。

本発明によれば、厚いマスク材を物体上に付し、かかるマスク材が物体上に付されている状態で、物体の上方からレーザビームを照射することにより、物体に孔を開け、又は、物体を切断する。このため、レーザビームの照射箇所の近傍における物体の表面にダメージが加わるのを防止しつつ、良好な孔開け又は良好な切断を行うことができる。

レーザ加工装置の一例を示す概略図である。 本発明の第１実施形態によるレーザ加工方法を示す工程断面図（その１）である。 本発明の第１実施形態によるレーザ加工方法を示す工程断面図（その１）である。 レーザビームの照射時間と被加工物に形成される孔の内壁のテーパ角との関係を示すグラフである。 図５は、被加工物に形成された孔のＳＥＭ像を示す図（その１）である。 図６は、被加工物に形成された孔のＳＥＭ像を示す図（その２）である。 図７は、参考例による被加工物の加工形状を示す断面図である。 切断予定線の例を示す平面図である。 本発明の第２実施形態によるレーザ加工方法を示す工程断面図（その１）である。 本発明の第２実施形態によるレーザ加工方法を示す工程断面図（その１）である。 マスク材の厚さと被加工物の加工幅との関係を示すグラフである。 切断予定線と機能領域との関係を示す平面図である。 本発明の第３実施形態による電子部品の製造方法及びその電子部品を用いた電子装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。 本発明の第３実施形態による電子部品の製造方法及びその電子部品を用いた電子装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。 本発明の第３実施形態による電子部品の製造方法及びその電子部品を用いた電子装置の製造方法を示す工程断面図（その３）である。 本発明の第３実施形態による電子部品の製造方法及びその電子部品を用いた電子装置の製造方法を示す工程断面図（その４）である。 本発明の第３実施形態による電子部品の製造方法及びその電子部品を用いた電子装置の製造方法を示す工程断面図（その５）である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下で説明する図面において、同じ機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態によるレーザ加工方法について図面を用いて説明する。

（レーザ加工装置）
まず、本実施形態によるレーザ加工方法に用いられるレーザ加工装置について説明する。図１は、レーザ加工装置の一例を示す概略図である。図１において、各構成要素間の接続は実線で示されており、レーザ光の光路は破線で示されている。

レーザ加工装置１００は、レーザ光を発するレーザ光源１０２と、レーザ加工装置全体の制御を司る制御部１０４と、加工対象である被加工物（物体）１０が載置されるステージ１０６とを有している。被加工物１０としては、例えば孔を形成することを要する物体や、切断することを要する物体等が挙げられる。レーザ加工装置１００は、物品（製品）を製造する製造装置に備えられている。

レーザ加工装置１００は、被加工物１０にレーザ光を照射することにより、被加工物１０を加工し得るものである。レーザ加工装置１００は、例えば、被加工物１０にレーザ光を照射することにより、被加工物１０に孔を開けることができる。また、レーザ加工装置１００は、被加工物１０にレーザ光を走査することにより、被加工物１０を切断することができる。

制御部１０４は、種々の演算、制御、判別等の処理を実行するＣＰＵ（図示せず）を有している。また、制御部１０４は、ＣＰＵによって実行される様々な制御プログラム等を格納するＲＯＭ（図示せず）等を有している。また、制御部１０４は、ＣＰＵが処理中のデータや入力データ等を一時的に格納するＲＡＭ（図示せず）等を有している。

制御部１０４には、所定の指令やデータなどをユーザが入力するための入力操作部１０８が接続されている。かかる入力操作部１０８としては、例えばキーボードや各種スイッチ等が用いられる。

制御部１０４には、種々の表示を行うための表示部１１０が接続されている。表示部１１０には、例えば、レーザ加工装置１００の動作状態、ステージ１０６の状態、ＣＣＤカメラ１１２により取得された画像等が表示される。表示部１１０としては、例えば液晶ディスプレイ等が用いられる。

レーザ光源１０２は、レーザ光（レーザビーム）を発するものである。ここでは、レーザ光として、例えば、超短パルスレーザを用いる。超短パルスレーザ光としては、例えばフェムト秒レーザ光が用いられている。フェムト秒レーザ光とは、一般的には、パルス幅がフェムト秒（ｆｓ：１０^−１５秒）オーダーのパルスレーザ光、即ち、パルス幅が１ｆｓ以上、１ｐｓ未満のパルスレーザ光のことである。レーザ光源１０２からは、例えば、パルス幅がフェムト秒のオーダーのパルスレーザビームが出射される。本実施形態では、レーザ光源１０２として、例えば、中心波長１０４５ｎｍ程度、パルス幅７００ｆｓ程度のレーザ発振器が用いられている。レーザ光源１０２から出射されるレーザ光のパワーは、例えば５０ｍＷ〜２０Ｗ程度とする。

また、ここでは、レーザ光１０２から発せられるレーザ光のパルス幅を７００ｆｓ程度とする場合を例に説明したが、レーザ光のパルス幅は７００ｆｓ程度に限定されるものではない。また、レーザ光のパルス幅は、フェムト秒のオーダーに限定されるものではなく、ピコ秒のオーダーであってもよい。本願の明細書及び特許請求の範囲において、超短パルスレーザ光とは、パルス幅がフェムト秒であるレーザ光に限定されるものではなく、パルス幅が数十ピコ秒以下であるピコ秒レーザ光をも含むものとする。

また、レーザ光源１０２から発せられるレーザ光の中心波長も、１０４５ｎｍ程度に限定されるものではなく、適宜設定し得る。

また、レーザ光源１０２から出射されるレーザ光のパワーも、５０ｍＷ〜５０Ｗ程度に限定されるものではなく、適宜設定し得る。

レーザ光源１０２は、制御部１０４により制御される。レーザ光源１０２から出射されるレーザ光のパルス幅は、ユーザが入力操作部１０８を介して適宜設定し得る。なお、ユーザにより入力された各種の設定情報等は、制御部１０４に設けられた記憶部（図示せず）内に適宜記憶される。制御部１０４は、レーザ光が被加工物１０に照射されるように、レーザ光源１０２を制御する。

レーザ光を発するレーザ光源１０２の後段には、レーザ光の偏光方向を制御する１／２波長板１１４が設けられている。１／２波長板１１４の後段には、レーザ光の出力を調整する偏向ビームスプリッタ１１６が設けられている。１／２波長板１１４を回転することによりレーザ光の偏光方向を変更すると、偏光ビームスプリッタ１１６において分岐される偏向成分の割合が変化する。１／２波長板１１４の回転角を適宜調整することにより、偏向ビームスプリッタ１１６から出射されるレーザ光のパワーを適宜調整することができる。１／２波長板１１４と偏向ビームスプリッタ１１６とが相俟って出力減衰器１１８が構成されている。このように、レーザ光源１０２から出射されるレーザ光のレーザ強度は、出力減衰器１１８により調整し得るようになっている。レーザ光のレーザ強度は、入力操作部１０８を介してユーザが適宜設定し得る。

なお、ここでは、１／２波長板１１４と偏光ビームスプリッタ１１６とにより構成される出力減衰器１１８を用いてレーザ光の強度を調整する場合を例に説明したが、レーザ光の強度を調整する手段はこれに限定されるものではない。任意の調整手段を用いてレーザ光の強度を適宜調整し得る。

出力減衰器１１８の後段には、ガルバノスキャナ１２０が配されている。ガルバノスキャナ１２０は、ミラーの角度を適宜変化させることによりレーザビームを高速で走査することができる光学機器である。ガルバノスキャナ１２０に導入されるレーザ光は、ガルバノスキャナ１２０のミラー１２２により反射されて、Ｆθ（Ｆ−Ｔｈｅｔａ）レンズ１２４に導入されるようになっている。Ｆθレンズ１２４は、レーザビームに用いられるレンズであり、回転ミラーで等角度走査されたレーザビームを結像面上で等速走査させる機能を有するレンズである。ガルバノスキャナ１２０とＦθレンズ１２４とが相俟って、レーザビームを２次元走査する走査光学系１２６が構成されている。走査光学系１２６は、制御部１０４により適宜制御される。

Ｆθレンズ１２４の下方には、ステージ１０６が位置している。ステージ１０６上には、被加工物１０が載置される。ステージ１０６には、ステージ１０６を駆動するためのステージ駆動部１２８が接続されている。制御部１０４は、ステージ駆動部１２８を介してステージ１０６を駆動する。ステージ１０６は、ＸＹ軸ステージであってもよいし、ＸＹＺ軸ステージであってもよいし、ＸＹＺθ軸ステージであってもよい。

このように、レーザ加工装置１００は、被加工物１０の所望の箇所にレーザビームを照射することができ、また、被加工物１０にレーザビームを走査することができる。

レーザ加工装置１００は、被加工物１０にレーザビームを照射することにより、被加工物１０を加工し得る。被加工物１０の周囲の雰囲気は、例えば大気（空気）とする。

ステージ１０６の上方には、ＣＣＤカメラ１１２が設けられている。ＣＣＤカメラ１１２により取得される画像は、制御部１０４に入力されるようになっている。制御部１０４は、ＣＣＤカメラ１１２により取得される画像を用いて、被加工物１０の位置決め等を行う。

なお、本実施形態では、ガルバノスキャナ１２０を含む走査光学系１２６を用いて被加工物１０の所望の箇所にレーザ光を照射する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ミラー（図示せず）と集光レンズ（図示せず）とを用い、ステージ１０６を適宜制御することにより、被加工物１０の所望の箇所にレーザビームを照射するようにしてもよい。

被加工物１０に対するレーザビームの照射を開始する前には、被加工物１０の位置が所定の位置に設定される。制御部１０４は、ステージ制御部１２８を介してステージ１０６を適宜制御し、走査光学系１２６によるレーザビームの走査が可能な範囲内に被加工物１０を位置させる。

被加工物１０に対するレーザビームの照射箇所の設定は、例えば走査光学系１２６を制御することにより行われる。走査光学系１２６に対する制御は、例えば制御部１０４により行われる。走査光学系１２６は、ガルバノスキャナ１２０のミラー１２２を適宜回転させることにより、レーザビームの照射箇所を適宜設定し、また、レーザビームの走査を適宜行う。

レーザビームの照射スポットの径は、ユーザが入力操作部１０８を介して適宜設定し得る。レーザビームの照射スポットの径は、例えば、ステージ１０６の上面の法線方向にステージ１０６を上下させることにより調整し得る。レーザビームの照射スポットの径は、例えば数μｍ〜数十μｍの範囲で適宜設定される。

なお、レーザビームの照射スポットの径は、数μｍ〜数十μｍの範囲に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

レーザビームの照射を行う予定の箇所は、予め制御部１０４にプログラムされている。

被加工物１０に対するレーザビームの照射を開始する際には、例えば、ユーザが入力操作部１０８を介してレーザビームの照射の開始の指示を行う。

レーザビームの照射の開始の指示が入力されると、制御部１０４は、以下のようにしてレーザビームの照射を行う。

被加工物１０に孔を開ける場合には、制御部１０４は、被加工物１０の所定の箇所にレーザビームが照射されるように走査光学系１２６を設定しつつ、レーザ光源１０２からレーザビームを出射する。これにより、レーザビームが照射された箇所において被加工物１０の除去加工（アブレーション）が行われ、当該箇所に孔が形成される。

また、被加工物１０を切断する場合には、制御部１０４は、レーザ光源１０２からレーザビームを繰り返し出射させつつ、走査光学系１２６を用いてレーザビームを走査する。これにより、ステージ１０６上において所望の軌跡を描くようにレーザビームが走査され、レーザビームが走査された箇所において被加工物１０の除去加工が行われ、当該箇所において被加工物１０が切断される。

レーザビームの照射予定領域の全域への走査が完了すると、制御部１０４は、レーザ光源１０２からのレーザビームの出射、及び、走査光学系１２６によるレーザビームの走査を終了させる。

なお、ユーザが入力操作部１０８を介して指示を行うことにより、レーザビームの照射を終了させるようにしてもよい。

（レーザ加工方法）
次に、本実施形態によるレーザ加工方法について図面を用いて説明する。図２及び図３は、本実施形態によるレーザ加工方法を示す工程断面図である。

ここでは、被加工物１０に微細な孔１６を形成する場合を例に説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、被加工物（物体）１０を用意する。被加工物１０の材料は、例えば金属とする。かかる金属は、例えばステンレス鋼とする。被加工物１０の厚さは、例えば５０μｍ程度とする。

なお、被加工物１０の材料は金属に限定されるものではない。例えば、被加工物１０の材料がシリコン等の半導体であってもよい。また、被加工物１０の材料が、ガラス等の絶縁体であってもよい。

次に、図２（ｂ）に示すように、被加工物１０上にマスク材（マスク層、犠牲層）１２を付す。マスク材１２の材料としては、例えば低融点合金（低融点金属）を用いる。かかる低融点合金としては、例えば、株式会社大阪アサヒメタル工場製の低融点合金（製品名：Ｕアロイ）等を用いる。ここでは、例えば融点が６４℃程度の低融点合金をマスク材の材料として用いる。低融点合金の融点より高い温度で低融点合金を溶融し、溶解した低融点合金を被加工物１０上に塗布する。こうして、被加工物１０上にマスク材１２が付される。

レーザビームによるマスク材１２の加工閾値は、レーザビームによる被加工物１０の加工閾値と同等、又は、レーザビームによる被加工物１０の加工閾値より低いことが好ましい。被加工物１０の加工閾値がマスク材１２の加工閾値より低い場合には、マスク材１２よりも被加工物１０の方が除去加工されやすくなってしまい、マスク材１２の加工形状に被加工物１０の加工形状を追随させることが困難となるためである。低融点金属の加工閾値は、ステンレス鋼の加工閾値より低い。従って、被加工物１０の材料としてステンレス鋼を用い、マスク材１２の材料として低融点金属を用いた場合には、マスク材１２の加工閾値は、被加工物１０の加工閾値より低くなる。

マスク材１２の厚さは、以下のような理由により、十分に大きく設定することが好ましい。即ち、レーザビームを照射すると、マスク材１２には、上部が大きく広がったような形状の開口１４が形成される。マスク材１２の厚さが比較的小さい場合には、マスク材１２の下面における開口１４の開口寸法が比較的大きくなってしまう。被加工物１０に形成される孔１６は、マスク材１２に形成される開口１４の形状に追随する。このため、マスク材１２の厚さが比較的小さい場合には、被加工物１０に形成される孔１６は、被加工物１０の上部において大きく広がったような形状になってしまう。従って、マスク材１２の厚さが比較的小さい場合には、微細で良好な孔１６を被加工物１０に形成することは困難である。このような理由により、マスク材１２の厚さは十分に大きく設定することが好ましい。マスク材１２の厚さは、例えば１０μｍ以上であることが好ましい。更には、マスク材１２の厚さを、例えば２０μｍ以上とすることが好ましい。更には、マスク材１２の厚さを３０μｍ以上とすることが好ましい。ここでは、マスク材１２の厚さを、例えば５０μｍ程度とする。

但し、マスク材１２の厚さを過度に厚くした場合には、加工に長時間を要してしまう。従って、マスク材１２の厚さは適度に設定することが好ましい。例えば、マスク材１２の厚さを１５０μｍ以下とすることが好ましい。

なお、マスク材１２の材料は、低融点金属に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、マスク材１２を被加工物１０上に付する方法は、塗布法に限定されるものではなく、適宜設定し得る。

次に、被加工物１０上にマスク材１２が存在している状態で、被加工物１０の上方からレーザ光（レーザビーム）を照射する（図２（ｃ）乃至図３（ｂ）参照）。レーザビームの照射は、例えば、図１を用いて上述したレーザ加工装置を用いて行うことができる。レーザビームとしては、例えば超短パルスレーザを用いる。ここでは、例えばパルス幅が７００ｆｓ程度のフェムト秒レーザを、レーザビームとして用いる。レーザビームの波長は、例えば１０４５ｎｍ程度とする。レーザビームのスポットサイズは、例えばφ３３μｍ程度とする。レーザビームの照射パワーは、マスク材１２の加工閾値より高く、且つ、被加工物１０の加工閾値より高く設定される。ここでは、レーザビームの照射パワーを例えば５００ｍＷ程度とする。

なお、レーザビームのパルス幅、波長、スポットサイズ、照射パワー等は、これらに限定されるものではなく、適宜設定し得る。

図２（ｃ）は、レーザ加工の初期段階を示している。より具体的には、図２（ｃ）は、レーザビームの照射を開始してから例えば０．１秒が経過した際の状態を示している。図２（ｃ）における紙面上側の図は、照射されるレーザ光のエネルギー強度分布を示している。図２（ｃ）における紙面下側の図は、マスク材１２及び被加工物１０の加工形状を示している。レーザビームの照射箇所においては、マスク材１２がレーザビームにより除去加工され（アブレーション）、マスク材１２を貫く開口（開口部）１４が形成される。被加工物１０のうちの開口１４の下方の箇所においては、被加工物１０がレーザビームにより除去加工され、孔１６が形成される。マスク材１２を貫く開口１４の開口寸法（径）は、マスク材１２の上面から下面に向かって徐々に小さくなる。換言すれば、マスク材１２に形成される開口１４は、上部が広がったような形状となる。被加工物１０に形成される孔１６の開口寸法（径）も、被加工物１０の上面から下面に向かって徐々に小さくなる。図２（ｃ）における紙面上側の図に示すように、レーザ光のエネルギー強度分布は、ガウシアン型の分布となっている。このようなエネルギー強度分布のレーザ光が照射されるため、図２（ｃ）における紙面下側の図に示すように、ガウシアン分布を転写したような形状にマスク材１２及び被加工物１０が加工される。

図４は、レーザビームの照射時間と被加工物に形成される孔の内壁のテーパ角との関係を示すグラフである。図４における横軸は、照射時間を示しており、図４における縦軸は、孔の内壁のテーパ角を示している。図４に示すように、レーザビームの照射を開始してから例えば０．１秒が経過した段階では、孔１６の内壁のテーパ角は例えば１．８度程度となる。

ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光は、エネルギー強度が比較的低い。このため、ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光によっては、マスク材１２の除去は進行しにくい。ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光は、マスク材１２に吸収される。一方、レーザビームのうちの中心に近い部分は、エネルギー強度が極めて高い。このため、レーザビームのうちの中心に近い部分によって、マスク材１２及び被加工物１０の除去が進行し、開口１４の開口寸法及び孔１６の径が徐々に拡大していく。このため、レーザ加工を開始してからある程度の時間が経過すると、図３（ａ）に示すような加工形状となる。図３（ａ）は、レーザ加工を開始してからある程度の時間が経過した段階を示している。より具体的には、図３（ａ）は、レーザビームの照射を開始してから例えば１秒が経過した際の状態を示している。図４に示すように、レーザビームの照射を開始してから例えば１秒が経過した段階では、孔１６の内壁のテーパ角は例えば５．２度程度となる。

上述したように、ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光は、エネルギー強度が比較的低い。このため、ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光によっては、マスク材１２の除去は進行しにくい。一方、レーザビームのうちの中心に近い部分は、エネルギー強度が極めて高い。このため、レーザビームの照射を更に継続すると、レーザビームのうちの中心に近い部分によって、マスク材１２及び被加工物１０の除去加工が更に進行し、開口１４の開口寸法及び孔１６の径が更に拡大していく。そして、図３（ｂ）に示すように、被加工物１０に形成される孔１６の内壁のテーパ角は極めて小さくなる。図３（ｂ）は、レーザ加工を開始してから時間が十分に経過した状態を示している。より具体的には、図３（ｂ）は、レーザビームの照射を開始してから例えば２秒以上が経過した際の状態を示している。図４に示すように、レーザビームの照射を開始してから例えば２秒が経過した段階では、孔１６の内壁のテーパ角は例えば０．５度程度となる。また、図４に示すように、レーザビームの照射を開始してから例えば３秒が経過した段階では、孔１６の内壁のテーパ角は例えば０度程度となる。こうして、微細且つ良好な孔（貫通孔）１６が被加工物１０に形成される。

次に、被加工物１０上に残存しているマスク材１２を除去する。低融点金属は、当該低融点金属の融点より高い温度に加熱された液体を用いて除去することが可能である。従って、ここでは、例えば、マスク材１２の融点より高い温度に加熱された水を用いて、マスク材１２を除去する。こうして、微細且つ良好な孔１６が形成された被加工物１０が得られる（図３（ｃ）参照）。

（評価結果）
本実施形態によるレーザ加工方法の評価結果について説明する。図５及び図６は、被加工物に形成された孔のＳＥＭ（Scanning Electron Microscope、走査型電子顕微鏡）像を示す図である。図５は、レーザビームを０．１秒間照射した場合のＳＥＭ像を示している。図５（ａ）は被加工物１０の上面側のＳＥＭ像を示しており、図５（ｂ）は被加工物１０の下面側のＳＥＭ像を示している。図６は、レーザビームを３秒間照射した場合のＳＥＭ像を示している。図６（ａ）は被加工物１０の上面側のＳＥＭ像を示しており、図６（ｂ）は被加工物１０の下面側のＳＥＭ像を示している。

図５から分かるように、レーザ加工の初期の段階では、孔１６の径が比較的小さい。また、図５から分かるように、レーザ加工の初期の段階では、被加工物１０の下面側における孔１６の径が、被加工物１０の上面側における孔１６の径に対して著しく小さい。また、図５から分かるように、レーザ加工の初期の段階では、孔１６の断面形状は、真円に近い形状にはなっていない。

一方、図６から分かるように、十分なレーザ加工が行われた段階では、孔１６が所望の径に形成される。また、図６から分かるように、十分なレーザ加工が行われた段階では、被加工物１０の下面側における孔１６の径と、被加工物１０の上面側における孔１６の径とが同等となる。また、図６から分かるように、十分なレーザ加工が行われた段階では、孔１６の断面形状は、真円に近い形状となる。

このように、本実施形態によれば、微細且つ良好な孔１６を形成することができる。

図７は、参考例による被加工物の加工形状を示す断面図である。図７は、被加工物１０上にマスク材１２を付すことなくレーザビームを被加工物１０に照射することにより、孔１１６を形成した場合の加工形状を示している。図７から分かるように、被加工物１０上にマスク材１２を付すことなくレーザビームを被加工物１０に照射した場合には、ガウシアン分布を転写したような形状に被加工物１０が加工される。このため、マスク材１２を付すことなくレーザビームを照射した場合には、被加工物１０に形成される孔１１６は、上部が大きく広がったような加工形状になってしまう。また、孔１１６の周囲における被加工物１０の表面にダメージが加わってしまう場合もある。また、レーザビームを照射した箇所の近傍において被加工物１０にクラックやチッピングが生じてしまう場合もある。また、レーザビームを照射した箇所の近傍における被加工物１０の表面にデブリが付着してしまう場合もある。

これに対し、本実施形態によれば、被加工物１０上にマスク材１２を付した状態でレーザビームを照射するため、微細で良好な孔１６を被加工物１０に開けることができる。しかも、本実施形態によれば、被加工物１０上にマスク材１２を付した状態でレーザビームを照射するため、孔１６の周囲における被加工物１０の表面にダメージが加わるのを防止することができる。また、本実施形態によれば、被加工物１０上にマスク材１２を付した状態でレーザビームを照射するため、孔１６の周囲において被加工物１０にクラックやチッピングが生じるのも防止することができる。また、本実施形態によれば、被加工物１０上にマスク材１２を付した状態でレーザビームを照射するため、孔１６の周囲における被加工物１０の表面にデブリが付着するのも防止することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態によるレーザ加工方法について図面を用いて説明する。図１乃至図７に示す第１実施形態によるレーザ加工方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

本実施形態によるレーザ加工方法は、被加工物１０ａを切断するものである。

図８は、切断予定線の例を示す平面図である。本実施形態によるレーザ加工方法では、切断予定線１１に沿ってレーザビームの走査することにより、被加工物１０ａを切断する。

図９及び図１０は、本実施形態によるレーザ加工方法を示す工程断面図である。

まず、図９（ａ）に示すように、被加工物（物体）１０ａを用意する。被加工物１０ａの材料は、例えば半導体とする。より具体的には、被加工物１０ａの材料は、例えばシリコンとする。ここでは、被加工物１０ａは、例えばシリコン基板とする。被加工物１０ａの厚さは、例えば５００μｍ程度とする。

なお、被加工物１０ａの材料は半導体に限定されるものではない。例えば、被加工物１０ａの材料がガラス等の絶縁体であってもよい。また、被加工物１０ａの材料が、例えば金属等であってもよい。また、被加工物１０ａの厚さも、上記に限定されるものではなく、適宜設定し得る。

次に、図９（ｂ）に示すように、被加工物１０ａ上にマスク材（マスク層、犠牲層）１２ａを付す。マスク材１２ａとしては、例えば樹脂シート（樹脂フィルム）を用いる。樹脂シートより成るマスク材１２ａを被加工物１０ａ上に密着させる。ここでは、樹脂シート（樹脂フィルム）の一方の面に接着層が設けられた樹脂テープを、マスク材１２ａとして用いる。かかる樹脂テープとしては、例えば、Ｕ−ＬＩＮＥ社製のＭｙｌａｒ（登録商標）テープ（製品名：Ｂｌａｃｋ Ｍｅｔａｌｉｚｅｄ Ｍｙｌａｒ（登録商標） Ｔａｐｅ、型番：Ｓ−１５８８１ＢＬ）等を用いる。Ｓ−１５８８１ＢＬは、黒色不透明の樹脂テープである。また、Ｓ−１５８８１ＢＬにおけるレーザ光の透過率は０％である。Ｓ−１５８８１ＢＬの厚さは、５０μｍである。こうして、被加工物１０ａ上にマスク材１２ａが接着される。

レーザビームによるマスク材１２ａの加工閾値は、レーザビームによる被加工物１０ａの加工閾値と同等、又は、レーザビームによる被加工物１０ａの加工閾値より低いことが好ましい。被加工物１０ａの加工閾値がマスク材１２ａの加工閾値より低い場合には、マスク材１２ａよりも被加工物１０ａの方が除去加工されやすくなってしまい、マスク材１２ａの加工形状に被加工物１０ａの加工形状を追随させることが困難となるためである。Ｍｙｌａｒ（登録商標）の加工閾値は、シリコンの加工閾値より低い。従って、被加工物１０ａの材料としてシリコンを用い、マスク材１２ａの材料としてＭｙｌａｒ（登録商標）を用いた場合には、マスク材１２ａの加工閾値は、被加工物１０ａの加工閾値より低くなる。

マスク材１２ａの厚さは、以下のような理由により、十分に大きく設定することが好ましい。即ち、レーザビームを照射すると、マスク材１２ａには、上部が大きく広がったような形状の開口１４ａが形成される。マスク材１２ａの厚さが比較的小さい場合には、マスク材１２ａの下面における開口１４ａの開口寸法が比較的大きくなってしまう。被加工物１０ａに形成される開口１６は、マスク材１２ａに形成される開口１４ａの形状に追随する。このため、マスク材１２ａの厚さが比較的小さい場合には、被加工物１０ａに形成される開口１６ａは、被加工物１０ａの上部において大きく広がったような形状になってしまう。従って、マスク材１２ａの厚さが比較的小さい場合には、十分に狭い加工幅で被加工物１０ａを切断することは困難である。このような理由により、マスク材１２ａの厚さは十分に大きく設定することが好ましい。マスク材１２ａの厚さは、例えば１０μｍ以上であることが好ましい。更には、マスク材１２ａの厚さを、例えば２０μｍ以上とすることが好ましい。更には、マスク材１２ａの厚さを３０μｍ以上とすることが好ましい。ここでは、マスク材１２ａの厚さを、例えば５０μｍ程度とする。

但し、マスク材１２ａの厚さを過度に厚くした場合には、加工に長時間を要してしまう。従って、マスク材１２ａの厚さは適度に設定することが好ましい。例えば、マスク材１２ａの厚さを１５０μｍ以下とすることが好ましい。

なお、マスク材１２ａの材料は、樹脂に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、マスク材１２ａを被加工物１０ａ上に付する方法は、接着に限定されるものではなく、適宜設定し得る。

次に、被加工物１０ａ上にマスク材１２ａが存在している状態で、被加工物１０ａの上方からレーザ光（レーザビーム）を照射する（図９（ｃ）乃至図１０（ｂ）参照）。レーザビームの照射は、例えば、図１を用いて上述したレーザ加工装置を用いて行うことができる。レーザビームとしては、例えば超短パルスレーザを用いる。ここでは、例えばパルス幅が７００ｆｓ程度のフェムト秒レーザを、レーザビームとして用いる。レーザビームの波長は、例えば１０４５ｎｍ程度とする。レーザビームのスポットサイズは、例えばφ４０μｍ程度とする。レーザビームの照射パワーは、マスク材１２ａの加工閾値より高く、且つ、被加工物１０ａの加工閾値より高く設定される。ここでは、レーザビームの照射パワーを例えば１０Ｗ程度とする。

なお、レーザビームのパルス幅、波長、スポットサイズ、照射パワー等は、これらに限定されるものではなく、適宜設定し得る。

図９（ｃ）は、レーザ加工の初期段階を示している。より具体的には、レーザビームの照射を開始してから例えば０．１秒が経過した際の状態を示している。レーザビームの照射箇所においては、マスク材１２ａがレーザビームにより除去加工され、マスク材１２ａを貫く開口（開口部）１４ａが形成される。被加工物１０ａのうちの開口１４ａの下方の箇所においては、被加工物１０ａがレーザビームにより除去加工され、開口１６ａが形成される。マスク材１２を貫く開口１４ａの開口寸法（加工寸法）は、マスク材１２ａの上面から下面に向かって徐々に小さくなる。換言すれば、開口１４ａは、上部が広がったような形状となる。被加工物１０ａに形成される開口１６ａの開口寸法（加工寸法）も、被加工物１０ａの上面から下面に向かって徐々に小さくなる。レーザ光のエネルギー強度分布は、ガウシアン型の分布となっている。このようなエネルギー強度分布のレーザ光が照射されるため、ガウシアン分布を転写したような形状にマスク材１２ａ及び被加工物１０ａが加工される。

ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光は、エネルギー強度が比較的低い。このため、ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光によっては、マスク材１２ａの除去は進行しにくい。ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光は、マスク材１２ａに吸収される。一方、レーザビームのうちの中心に近い部分は、エネルギー強度が極めて高い。このため、レーザビームのうちの中心に近い部分によって、マスク材１２ａ及び被加工物１０ａの除去が進行し、開口１４ａ、１６ａの開口寸法が拡大していく。このため、レーザ加工を開始してからある程度の時間が経過すると、図１０（ａ）に示すような加工形状となる。図１０（ａ）は、レーザ加工を開始してからある程度の時間が経過した段階を示している。より具体的には、図１０（ａ）は、レーザビームの照射を開始してから例えば１秒が経過した際の状態を示している。

上述したように、ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光は、エネルギー強度が比較的低い。このため、ガウシアン分布の裾野に位置するレーザ光によっては、マスク材１２ａの除去は進行しにくい。一方、レーザビームのうちの中心に近い部分は、エネルギー強度が極めて高い。このため、レーザビームの照射を更に継続すると、レーザビームのうちの中心に近い部分によって、マスク材１２ａ及び被加工物１０ａの除去加工が更に進行し、開口１４ａ、１６ａの開口寸法が更に拡大していく。図１０（ｂ）は、レーザ加工を開始してから時間が十分に経過した状態を示している。より具体的には、図１０（ｂ）は、レーザビームの照射を開始してから例えば２秒以上が経過した際の状態を示している。本実施形態では、被加工物１０ａに形成される開口１６ａの内壁のテーパ角は、極めて小さくなる。開口１６ａが上部で広がったような加工形状にならないため、被加工物１０ａに形成される開口１６ａの開口寸法（加工幅）は十分に小さい。被加工物１０ａに形成される開口１６ａの開口寸法（加工幅）は、例えば１５μｍ程度となる。

レーザビームの照射箇所を切断予定線１１（図８参照）に沿って移動させつつ、図９（ｃ）乃至図１０（ｂ）を用いて上述したレーザ加工を繰り返し行うことにより、切断予定線１１に沿って被加工物１０ａを切断することができる。即ち、切断予定線１１に沿ってレーザビームを走査することにより、被加工物１０ａを切断することができる。

被加工物１０ａの切断が完了した後には、被加工物１０ａ上に残存しているマスク材１２ａを除去する。例えば、マスク材１２ａを被加工物１０ａ上から剥離することにより、マスク材１２ａを除去し得る。こうして、極めて狭い加工幅で切断された被加工物１０ａが得られる（図１０（ｃ）参照）。

（評価結果）
本実施形態によるレーザ加工方法の評価結果について説明する。図１１は、マスク材の厚さと被加工物の加工幅との関係を示すグラフである。図１１の横軸は、マスク材１２ａの厚さを示している。図１１の縦軸は、切断箇所における加工幅を示している。比較例１は、マスク材１２ａを被加工物１０ａ上に付することなく、レーザビームを照射することにより、被加工物１０ａを切断したものである。実施例１乃至実施例６は、マスク材１２ａを被加工物１０ａ上に付した状態でレーザビームを照射することにより、被加工物１０ａを切断したものである。

実施例１では、マスク材１２ａとして、ソマール株式会社製の加熱剥離タイプの熱発泡粘着フィルム（ソマタック（登録商標）ＴＥシリーズ）（型番：ＰＳ−９０２ＴＥ）を用いた。ＰＳ−９０２ＴＥは、半透明の熱発泡粘着フィルムである。また、ＰＳ−９０２ＴＥにおけるレーザ光の透過率は５９％である。また、ＰＳ−９０２ＴＥの厚さは、３０μｍである。

実施例２では、マスク材１２ａとして、Ｕ−ＬＩＮＥ社製のＭｙｌａｒ（登録商標）テープ（製品名：Ｂｌａｃｋ Ｍｅｔａｌｉｚｅｄ Ｍｙｌａｒ（登録商標） Ｔａｐｅ、型番：Ｓ−１５８８１ＢＬ）を用いた。Ｓ−１５８８１ＢＬは、黒色不透明のテープである。また、Ｓ−１５８８１ＢＬにおけるレーザ光の透過率は０％である。また、Ｓ−１５８８１ＢＬの厚さは、５０μｍである。

実施例３では、マスク材１２ａとして、ヒューグルエレクトロニクス株式会社製のダイシングテープ（型番：Ｈｕ−８５９ＡＢＲ）を用いた。Ｈｕ−８５９ＡＢＲは、青色半透明のテープである。また、Ｈｕ−８５９ＡＢＲにおけるレーザ光の透過率は９４％である。また、Ｈｕ−８５９ＡＢＲの厚さは、８０μｍである。

実施例４では、マスク材１２ａとして、リンテック株式会社製のＮｏｎ−ＵＶ型のダイシングテープ（商品名：Ｇシリーズ）を用いた。Ｇシリーズは、黒色半透明のテープである。また、Ｇシリーズにおけるレーザ光の透過率は４３％である。また、Ｇシリーズの厚さは、８０μｍである。

実施例５では、マスク材１２ａとして、ソマール株式会社製の加熱剥離タイプの熱発泡粘着フィルム（ソマタック（登録商標）ＴＥシリーズ）（型番：ＰＳ−２０１１ＴＥ）を用いた。ＰＳ−２０１１ＴＥは、半透明の熱発泡粘着フィルムである。また、ＰＳ−２０１１ＴＥにおけるレーザ光の透過率は３６％である。また、ＰＳ−２０１１ＴＥの厚さは、１２０μｍである。

実施例６では、マスク材１２ａとして、ソマール株式会社製の加熱剥離タイプの熱発泡粘着フィルム（ソマタック（登録商標）ＴＥシリーズ）（型番：ＰＳ−２０２１ＴＥ）を用いた。ＰＳ−２０２１ＴＥは、薄ピンク色の半透明の熱発泡粘着フィルムである。また、ＰＳ−２０２１ＴＥにおけるレーザ光の透過率は６３％である。また、ＰＳ−２０２１ＴＥの厚さは、１２０μｍである。

図１１から分かるように、比較例１では、加工幅は２５μｍ程度と比較的広かった。

これに対し、図１１から分かるように、実施例１〜６では、加工幅を１６μｍ以下にまで小さくすることができた。

これらのことから、本実施形態によれば、極めて小さい加工幅で被加工物１０ａを切断し得ることがわかる。

また、図１１から分かるように、マスク材１２ａの厚さが厚くなるに伴って、被加工物１０ａの切断箇所における加工幅が小さくなった。

また、被加工物１０ａの切断箇所における加工幅は、マスク材１２ａの色や透過率に殆ど依存しなかった。

このように、被加工物１０ａを切断するようにしてもよい。本実施形態では、被加工物１０ａ上にマスク材１２ａを付した状態でレーザビームを照射するため、極めて狭い加工幅で被加工物１０に切断することができる。しかも、本実施形態によれば、被加工物１０ａ上にマスク材１２ａを付した状態でレーザビームを照射するため、切断箇所の近傍における被加工物１０ａの表面にダメージが加わるのを防止することができる。また、本実施形態によれば、被加工物１０ａ上にマスク材１２ａを付した状態でレーザビームを照射するため、切断箇所において被加工物１０ａにクラックやチッピングが生じるのも防止することができる。また、本実施形態によれば、被加工物１０ａ上にマスク材１２ａを付した状態でレーザビームを照射するため、切断箇所の周囲における被加工物１０ａの表面にデブリが付着するのも防止することができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態によるレーザ加工方法、電子部品の製造方法並びにその電子部品を用いた電子装置の製造方法について図面を用いて説明する。図１乃至図１１に示す第１又は第２実施形態によるレーザ加工方法等と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

本実施形態では、インターポーザを製造する場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。本発明は、様々な電子部品を製造する際に広く適用することができる。

図１２は、切断予定線と機能領域との関係を示す平面図である。

本実施形態によるインターポーザは、基板１０ａ内の複数の機能領域１３にインターポーザ１５の様々な構成要素を形成した後に、切断予定線１１に沿って基板１０ａを切断し、個片化することにより製造される。

切断予定線１１は、互いに隣接する機能領域１３の間に位置する。機能領域１３は、切断後における基板１０ａ（図１７参照）の周縁部を除く領域であり、インターポーザを構成する様々な構成要素が形成される領域である。機能領域１３内には、ビア１８（図１７参照）や多層配線構造２０ａ、２０ｂ（図１７参照）等、インターポーザ１５の様々な構成要素が形成される。

図１３乃至図１７は、本実施形態による電子部品の製造方法及びその電子部品を用いた電子装置の製造方法を示す工程断面図である。

まず、図１３（ａ）に示すように、被加工物である基板１０ａを用意する。基板１０ａは、例えばシリコン基板とする。シリコン基板１０ａの厚さは、例えば５００μｍ程度とする。

なお、基板１０ａはシリコン基板に限定されるものではない。例えば、基板１０ａとして、ガラス基板等を用いてもよい。また、基板１０ａの厚さも、上記に限定されるものではなく、適宜設定し得る。

次に、図１３（ｂ）に示すように、基板１０ａ上にマスク材（マスク層、犠牲層）１２ｂを付す。マスク材１２ｂとしては、例えば樹脂シート（樹脂フィルム）を用いる。樹脂シートより成るマスク材１２ｂを基板１０ａ上に密着させる。ここでは、樹脂シート（樹脂フィルム）の一方の面に接着層が設けられた樹脂テープを、マスク材１２ｂとして用いる。かかる樹脂テープとしては、例えば、Ｕ−ＬＩＮＥ社製のＭｙｌａｒ（登録商標）テープ（製品名：Ｂｌａｃｋ Ｍｅｔａｌｉｚｅｄ Ｍｙｌａｒ（登録商標） Ｔａｐｅ、型番：Ｓ−１５８８１ＢＬ）等を用いる。マスク材１２ｂの厚さは、例えば５０μｍ程度とする。こうして、基板１０ａ上にマスク材１２ｂが付される。

レーザビームによるマスク材１２ｂの加工閾値は、レーザビームによる基板１０ａの加工閾値と同等、又は、レーザビームによる基板１０ａの加工閾値より低いことが好ましい。基板１０ａの加工閾値がマスク材１２ｂの加工閾値より低い場合には、マスク材１２ｂよりも被加工物１０ａの方が除去加工されやすくなってしまい、マスク材１２ｂの加工形状に基板１０ａの加工形状を追随させることが困難となるためである。上述したように、Ｍｙｌａｒ（登録商標）の加工閾値は、シリコンの加工閾値より低い。従って、基板１０ａの材料としてシリコンを用い、マスク材１２ｂの材料としてＭｙｌａｒ（登録商標）を用いた場合には、マスク材１２ｂの加工閾値は、基板１０ａの加工閾値より低くなる。

マスク材１２ｂの厚さは、以下のような理由により、十分に大きく設定することが好ましい。即ち、レーザビームを照射すると、マスク材１２ｂには、上部が大きく広がったような形状の開口１４が形成される。マスク材１２ｂの厚さが比較的小さい場合には、マスク材１２の下面における開口１４の開口寸法が比較的大きくなってしまう。被加工物１０ａに形成される孔１６は、マスク材１２ｂに形成される開口１４の形状に追随する。このため、マスク材１２ｂの厚さが比較的小さい場合には、被加工物１０ａに形成される孔１６は、被加工物１０ａの上部において大きく広がったような形状になってしまう。従って、マスク材１２ｂの厚さが比較的小さい場合には、微細で良好な孔１６を被加工物１０ａに形成することは困難である。このような理由により、マスク材１２ｂの厚さは十分に大きく設定することが好ましい。マスク材１２ｂの厚さは、例えば１０μｍ以上であることが好ましい。更には、マスク材１２ｂの厚さを、例えば２０μｍ以上とすることが好ましい。更には、マスク材１２ｂの厚さを３０μｍ以上とすることが好ましい。ここでは、マスク材１２ｂの厚さを、例えば５０μｍ程度とする。

但し、マスク材１２ｂの厚さを過度に厚くした場合には、加工に長時間を要してしまう。従って、マスク材１２ｂの厚さは適度に設定することが好ましい。例えば、マスク材１２ｂの厚さを１５０μｍ以下とすることが好ましい。

なお、マスク材１２ｂの材料は、樹脂に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、マスク材１２ｂを基板１０ａ上に付する方法は、接着に限定されるものではなく、適宜設定し得る。

次に、基板１０ａ上にマスク材１２ａが存在している状態で、基板１０ａの上方からレーザ光（レーザビーム）を照射する（図１３（ｃ）参照）。レーザビームの照射は、例えば、図１を用いて上述したレーザ加工装置を用いて行うことができる。レーザビームとしては、例えば超短パルスレーザを用いる。ここでは、例えばパルス幅が７００ｆｓ程度のフェムト秒レーザをレーザビームとして用いる。レーザビームの波長は、例えば１０４５ｎｍ程度とする。レーザビームのスポットサイズは、例えばφ４０μｍ程度とする。レーザビームの照射パワーは、マスク材１２ａの加工閾値より高く、且つ、被加工物１０ａの加工閾値より高く設定される。ここでは、レーザビームの照射パワーを例えば１０Ｗ程度とする。こうして、内壁のテーパ角が極めて小さい良好な孔（貫通孔）１６が基板１０ａに形成される。

なお、レーザビームのパルス幅、波長、スポットサイズ、照射パワー等は、これらに限定されるものではなく、適宜設定し得る。

次に、基板１０ａ上に残存しているマスク材１２ｂを除去する。例えば、マスク材１２ｂを基板１０ａ上から剥離することにより、マスク材１２ｂを除去し得る。こうして、良好な孔１６が形成された基板１０ａが得られる（図１４（ａ）参照）。

次に、例えば熱酸化法により、基板１０ａの表面にシリコン酸化膜より成る絶縁膜（図示せず）を形成する。これにより、基板１０ａに形成された孔１６の内壁が絶縁膜により覆われる。かかる絶縁膜を形成するのは、後述するビア１８同士が基板１０ａを介して短絡するのを防止するためである。

次に、図１４（ｂ）に示すように、貫通孔１６内に、ビア（導電体）１８を埋め込む。ビア１８の材料としては、例えば銅（Ｃｕ）を用いる。例えば無電解めっき法及び電界めっき法を用いることにより、孔１６内にビア１８を埋め込むことが可能である。

次に、図１４（ｃ）に示すように、基板１０ａの上面側及び下面側に、多層配線構造２０ａ、２０ｂをそれぞれ形成する。多層配線構造２０ａ、２０ｂは、層間絶縁層（図示せず）を介して配線層（図示せず）を積層することにより形成されている。層間絶縁層としては、例えば層間絶縁用フィルム等を用いることができる。層間絶縁用フィルムとしては、例えば味の素株式会社製のＡＢＦ（Ajinomoto Build-up Film）等が用いられる。配線層は、例えば無電解めっき法及び電解めっき法を用いて形成し得る。

次に、図１５（ａ）に示すように、例えば、多層配線構造（ビルドアップ層）２０ｂの下面側に半田バンプ２２を形成する。半田バンプ２２は、多層配線構造（ビルドアップ層）２０ｂの下面側に形成された電極パッド（図示せず）等に接続される。

次に、図１５（ｂ）に示すように、多層配線構造２０ａ、２０ｂが形成された基板１０ａ上にマスク材（マスク層、犠牲層）１２ｃを付す。マスク材１２ｃとしては、例えば樹脂シート（樹脂フィルム）を用いる。樹脂シートより成るマスク材１２ｃを基板１０ａ上に密着させる。ここでは、樹脂シート（樹脂フィルム）の一方の面に接着層が設けられた樹脂テープを、マスク材１２ｃとして用いる。かかる樹脂テープとしては、例えば、Ｕ−ＬＩＮＥ社製のＭｙｌａｒ（登録商標）テープ（製品名：Ｂｌａｃｋ Ｍｅｔａｌｉｚｅｄ Ｍｙｌａｒ（登録商標） Ｔａｐｅ、型番：Ｓ−１５８８１ＢＬ）等を用いる。マスク材１２ｃの厚さは、例えば５０μｍ程度とする。こうして、多層配線構造２０ａ、２０ｂが形成された基板１０ａ上にマスク材１２ｃが付される。

レーザビームによるマスク材１２ｃの加工閾値は、レーザビームによる基板１０ａの加工閾値と同等、又は、レーザビームによる基板１０ａの加工閾値より低いことが好ましい。基板１０ａの加工閾値がマスク材１２ｃの加工閾値より低い場合には、マスク材１２ｃよりも被加工物１０ａの方が除去加工されやすくなってしまい、マスク材１２ｃの加工形状に基板１０ａの加工形状を追随させることが困難となるためである。上述したように、Ｍｙｌａｒ（登録商標）の加工閾値は、シリコンの加工閾値より低い。従って、基板１０ａの材料としてシリコンを用い、マスク材１２ｃの材料としてＭｙｌａｒ（登録商標）を用いた場合には、マスク材１２ｃの加工閾値は、基板１０ａの加工閾値より低くなる。

マスク材１２ｃの厚さは、以下のような理由により、十分に大きく設定することが好ましい。即ち、レーザビームを照射すると、マスク材１２ｃには、上部が大きく広がったような形状の開口１４ａが形成される。マスク材１２ｃの厚さが比較的小さい場合には、マスク材１２ｃの下面における開口１４ａの開口寸法が比較的大きくなってしまう。被加工物１０ａに形成される開口１６は、マスク材１２ｃに形成される開口１４ａの形状に追随する。このため、マスク材１２ｃの厚さが比較的小さい場合には、被加工物１０ａに形成される開口１６ａは、被加工物１０ａの上部において大きく広がったような形状になってしまう。従って、マスク材１２ｃの厚さが比較的小さい場合には、十分に狭い加工幅で被加工物１０ａを切断することは困難である。このような理由により、マスク材１２ｃの厚さは十分に大きく設定することが好ましい。マスク材１２ｃの厚さは、例えば１０μｍ以上であることが好ましい。更には、マスク材１２ｃの厚さを、例えば２０μｍ以上とすることが好ましい。更には、マスク材１２ｃの厚さを３０μｍ以上とすることが好ましい。ここでは、マスク材１２ｃの厚さを、例えば５０μｍ程度とする。

但し、マスク材１２ｃの厚さを過度に厚くした場合には、加工に長時間を要してしまう。従って、マスク材１２ｃの厚さは適度に設定することが好ましい。例えば、マスク材１２ｃの厚さを１５０μｍ以下とすることが好ましい。

なお、マスク材１２ｃの材料は、樹脂に限定されるものではなく、適宜設定し得る。また、マスク材１２ｃを基板１０ａ上に付する方法は、接着に限定されるものではなく、適宜設定し得る。

次に、基板１０ａ上にマスク材１２ｃが存在している状態で、基板１０ａの上方からレーザ光（レーザビーム）を走査する（図１６（ａ）参照）。レーザビームの照射は、例えば、図１を用いて上述したレーザ加工装置を用いて行うことができる。切断予定線１１（図１２参照）に沿うようにレーザビームを走査する。レーザビームとしては、例えば超短パルスレーザを用いる。ここでは、例えばパルス幅が７００ｆｓ程度のフェムト秒レーザをレーザビームとして用いる。レーザビームの波長は、例えば１０４５ｎｍ程度とする。レーザビームのスポットサイズは、例えばφ４０μｍ程度とする。レーザビームの照射パワーは、マスク材１２ａの加工閾値より高く、且つ、被加工物１０ａの加工閾値より高く設定される。ここでは、レーザビームの照射パワーを例えば１０Ｗ程度とする。こうして、極めて狭い加工幅で基板１０ａが切断される。

なお、レーザビームのパルス幅、波長、スポットサイズ、照射パワー等は、これらに限定されるものではなく、適宜設定し得る。

こうして、本実施形態による電子部品、即ち、本実施形態によるインターポーザ１５が製造される（図１６（ｂ）参照）。

この後、図１７に示すように、本実施形態によるインターポーザ１５上に半導体装置２４を実装する。半導体装置２４とインターポーザ１５とは、半田バンプ２６を用いて電気的に接続される。より具体的には、半導体装置２４の下面に形成された電極パッド（図示せず）と、インターポーザ１５の多層配線構造２０ａの上部に形成された電極パッド（図示せず）とが、半田バンプ２６を介して電気的に接続される。

こうして、本実施形態による電子装置が製造される。

なお、インターポーザや半導体装置等を更に適宜積層することにより電子装置を構成してもよい。

［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。

例えば、第３実施形態では、電子部品を製造する場合を例に説明したが、本発明は、様々な製品（物品）を製造する際に適用することができる。例えば、注射針に孔を開ける際に本発明を適用するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、被加工物に照射するレーザビームとして超短パルスレーザを用いる場合を例に説明したが、被加工物に照射するレーザビームは超短パルスレーザに限定されるものではない。被加工物をアブレーション除去加工し得るレーザビームを適宜用いることができる。例えば、被加工物に照射するレーザビームとして、長パルスレーザ等を用いてもよい。

また、第２実施形態では、レーザビームの照射箇所を切断予定線１１に沿って移動させつつ、図９（ｃ）乃至図１０（ｂ）を用いて上述したレーザ加工を繰り返し行うことにより、被加工物１０ａを切断する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、切断予定線１１に沿ったレーザビームの走査を複数回行うことにより、被加工物１０ａを切断するようにしてもよい。

１０…被加工物
１１…切断予定線
１２…マスク材
１３…機能領域
１４…開口
１５…インターポーザ
１６…孔
１８…ビア
２０ａ、２０ｂ…多層配線構造
２２…半田バンプ
２４…半導体装置

Claims (6)

1. 厚さが１０μｍ以上のマスク材を物体上に付す工程と、
   前記物体上に前記マスク材が付されている状態で、前記物体の上方から超短パルスレーザ光を照射し、前記マスク材を貫く開口を形成しつつ、前記物体のうちの前記開口の下方の箇所を前記超短パルスレーザ光により除去加工することにより、前記物体に孔を開ける、又は、前記物体を切断する工程と
   を有するレーザ加工方法。
2. 前記マスク材を付す工程では、低融点合金より成る前記マスク材を前記物体上に付す、請求項１に記載のレーザ加工方法。
3. 前記マスク材を付す工程では、樹脂シートである前記マスク材を前記物体に密着させる、請求項１に記載のレーザ加工方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工方法により得られた物品。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレーザ加工方法に用いるレーザ加工装置。
6. 請求項５に記載のレーザ加工装置を備える製造装置。