JP6512935B2 - Laser processing method and laser processing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ加工方法およびレーザ加工装置に係り、特に加工時のクラックの発生防止に関する。   The present invention relates to a laser processing method and a laser processing apparatus, and more particularly to prevention of generation of cracks during processing.

近年、情報ニーズの多様化と、情報のデジタル化に伴い、情報通信機器の高速化が急速に進められている。従来から用いられてきたメタル配線では高速化に限界がある。そこで、伝送速度、伝送距離の両面で優れ、消費電力の少ない光インターコネクションが注目されている。光インターコネクションを用いたデータ伝送システムは、信号送信用IC(Integrated Circuit)、プリント回路基板、ケーブルなどの接続媒体、信号受信用ICで構成される。ICと回路基板とでは、配線のデザインルールが異なるため、信号送信用IC、信号受信用IC等の光デバイスと、回路基板とをつなぐインターポーザが必要となる。   In recent years, with the diversification of information needs and the digitization of information, the speeding up of information communication devices is rapidly promoted. In the metal wiring conventionally used, there is a limit to speeding up. Therefore, attention is focused on optical interconnections which are excellent in both transmission speed and transmission distance and consume less power. A data transmission system using optical interconnection is configured by a signal transmission IC (Integrated Circuit), a printed circuit board, a connection medium such as a cable, and a signal reception IC. Since the design rules of the wiring are different between the IC and the circuit board, an interposer for connecting the circuit board to an optical device such as a signal transmission IC or a signal reception IC is required.

光インターコネクションにおいて使用するインターポーザの基板材料として、ガラスは、透光性が高く、シリコンに比べて安価であることから、高速伝送用インターポーザとして注目されている。   As a substrate material of an interposer used in optical interconnection, glass has attracted attention as an interposer for high-speed transmission because it has high transparency and is less expensive than silicon.

光デバイスとインターポーザの接続にはフリップチップ実装が用いられることが多い。フリップチップ実装は、ワイヤを用いたワイヤボンディングによる接続に比べて配線長が短く、寄生パラメータが小さいため、高周波伝送特性に優れている。フリップチップ実装では、光でデバイスの受発光面が基板と対向するように配置される、いわゆるフェースダウンとなるため、光信号の光路の位置精度は、インターポーザの実装パッドの平面方向の位置精度に大きく依存する。またフリップチップ実装は高温下で行われるため、光デバイスとインターポーザの熱膨張係数差が小さいほど、残留応力の小さい実装が可能となる。   Flip chip mounting is often used to connect the optical device and the interposer. The flip chip mounting is excellent in high frequency transmission characteristics because the wiring length is short and the parasitic parameter is small as compared with the connection by wire bonding using a wire. In flip chip mounting, the light emitting and receiving surface of the device is arranged so as to face the substrate by light, which is a so-called face down, so the positional accuracy of the optical path of the optical signal is the positional accuracy of the mounting pad of the interposer in the planar direction. It depends heavily. In addition, since flip chip mounting is performed under high temperature, the smaller the difference between the thermal expansion coefficients of the optical device and the interposer, the smaller the residual stress.

そこで光デバイスを構成する基板材料である、シリコン、あるいはガリウムヒ素、ガリウムナイトライドなどの化合物半導体との熱膨張率差の小さい、ホウ珪酸ガラスを初めとするガラスが高速通信用インターポーザとして、注目が高まっている。   Therefore, glass such as borosilicate glass, which has a small difference in thermal expansion coefficient from silicon or compound semiconductors such as gallium arsenide and gallium nitride, which are the substrate materials that make up optical devices, has attracted attention as interposers for high-speed communication. It is rising.

面発光レーザ等の発光素子は、熱抵抗が大きく、通電による発熱が素子特性に与える影響が大きいため、放熱機構が必要であり、さらには高密度実装が進むにつれて実装面積を最大限に有効利用する必要がある。以上の観点からも、高速伝送用インターポーザとしては、表面側および裏面側の両面に配線層を形成するとともに、これらの配線をつなぐスルーホールの高精度化が、光インターコネクションの高速化および高集積化に必須となっている。   A light emitting element such as a surface emitting laser has a large thermal resistance, and heat generation by energization has a large influence on the element characteristics, so a heat dissipation mechanism is required, and further, as the high density mounting progresses, the mounting area is effectively utilized at maximum There is a need to. From the above point of view, as an interposer for high-speed transmission, wiring layers are formed on both the front surface side and the back surface side, and the high precision of through holes connecting these wiring lines increases the speed and integration of optical interconnections. Is essential to

そこでスルーホールの微細化および位置精度の向上は、高速伝送用インターポーザの性能を決定する大きな要因となっている。その一方で、上述したように、発光素子の使用時つまり通電時の発熱、実装時の処理熱など、高速伝送用インターポーザに用いられるガラス基板は高温となる機会が多いため、ガラス基板はできるだけ応力歪の小さい状態で供給する必要がある。   Therefore, miniaturization of through holes and improvement of position accuracy are major factors in determining the performance of the high speed transmission interposer. On the other hand, as described above, since the glass substrate used for the high speed transmission interposer has many chances of high temperature, such as heat generation at the time of use of the light emitting element, that is, at the time of energization, processing heat at the time of mounting It is necessary to supply in a low distortion state.

ガラス基板へのスルーホールの形成には、レーザが用いられる。ガラス基板へのレーザ加工時の最大の問題は、応力歪あるいはクラックの発生である。レーザ加工時のガラス基板へのクラックの発生を防止する方法として、例えば特許文献1の技術が開示されている。特許文献1では、被加工物に対し水中でレーザ照射を行う技術が、開示されている。水を使用することで、こうした脆弱材料への影響を防ぐことは、有効である。   A laser is used to form through holes in the glass substrate. The greatest problem in laser processing on glass substrates is the occurrence of stress strain or cracks. As a method of preventing the occurrence of a crack on a glass substrate at the time of laser processing, for example, the technology of Patent Document 1 is disclosed. Patent Document 1 discloses a technique of performing laser irradiation on a workpiece in water. It is effective to prevent the impact on such fragile materials by using water.

また、特許文献2には、レーザ光の乱反射を防ぐため、レーザ光照射ヘッドに、レーザ光を透過し、冷却液に接触して冷却液と大気とを隔離する境界壁をなす境界通過板を設ける技術が開示されている。特許文献2の技術では、冷却によるクラック発生防止に加え、空気と冷却液との界面での乱反射を防ぐことはできる。   In addition, in Patent Document 2, in order to prevent irregular reflection of laser light, a laser beam is transmitted to the laser light irradiation head, and a boundary passing plate which forms a boundary wall that contacts the cooling liquid and separates the cooling liquid from the atmosphere. The technology to provide is disclosed. The technique of Patent Document 2 can prevent irregular reflection at the interface between the air and the coolant, in addition to preventing the occurrence of cracks due to cooling.

特開昭61−206587号公報JP-A-61-206587 特開平7−256479号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-256479

しかしながら、上記特許文献1の技術によれば、レーザ加工時のガラス基板へのクラックの発生を防止できるものの、高速通信用インターポーザにおいては、高精度の位置決めをはじめとする高度の加工精度が必要であることから、水中でのレーザ光のゆらぎ、あるいは屈折などにより、実際の適用は困難であった。   However, although the technology of Patent Document 1 can prevent the occurrence of cracks in the glass substrate during laser processing, the high speed communication interposer requires high processing accuracy including positioning with high accuracy. For some reason, practical application was difficult due to fluctuation or refraction of laser light in water.

また、特許文献2の技術では、冷却によるクラック発生防止に加え、空気と冷却液との界面での乱反射を防ぐことはできるものの、大がかりなレーザ照射ヘッドが必要となり、量産に用いるのは困難であった。また被加工物を搬送しながら、レーザ加工をするのは難しいという問題もあった。   Further, in the technology of Patent Document 2, although irregular reflection at the interface between the air and the coolant can be prevented in addition to the prevention of cracking due to cooling, a large-scale laser irradiation head is required and it is difficult to use for mass production. there were. In addition, there is also a problem that it is difficult to carry out laser processing while transporting a workpiece.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工精度を維持しつつ、応力の発生を防ぎ、クラックレスで高品質のレーザ加工を実現することのできる、レーザ加工方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a laser processing method capable of preventing generation of stress and achieving crack-free high quality laser processing while maintaining processing accuracy. To aim.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ガラス基板である被加工物に親水性処理を行い、被加工物の表面を冷却被膜で覆う工程と、冷却被膜で被覆された被加工物を一定速度で搬送しながら、協調制御でガルバノスキャナにより、レーザ光を走査し、冷却被膜を介して被加工物にレーザ光を照射し、レーザ光が照射される領域に貫通孔を形成する工程とを含む。 In order to solve the problems described above and to achieve the object, the present invention comprises the steps of: applying a hydrophilic treatment to a workpiece to be a glass substrate and covering the surface of the workpiece with a cooling film; The laser beam is scanned by the galvano scanner by cooperative control while conveying the workpiece at a constant speed, and the workpiece is irradiated with the laser beam through the cooling film, and the through hole is formed in the region to be irradiated with the laser beam. And b.

本発明によれば、位置精度を維持しつつ、応力の発生を防ぎ、クラックレスで高品質のレーザ加工を実現することのできる、レーザ加工方法を得ることができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to obtain a laser processing method capable of preventing generation of stress and realizing crack-free high quality laser processing while maintaining positional accuracy.

実施の形態1にかかるレーザ加工方法を模式的に示す図The figure which shows typically the laser processing method concerning Embodiment 1. 実施の形態1に係るレーザ加工方法で形成したガラスインターポーザを示す図The figure which shows the glass interposer formed by the laser processing method concerning Embodiment 1. 実施の形態1のレーザ加工装置を示す図The figure which shows the laser processing apparatus of Embodiment 1. (a)から(e)は、実施の形態1のレーザ加工方法を用いたガラスインターポーザの製造工程を示す工程断面図(A) to (e) are process cross sections showing the manufacturing process of the glass interposer using the laser processing method of Embodiment 1. ガラスインターポーザの製造工程を示すフローチャートFlow chart showing the manufacturing process of the glass interposer 実施の形態1のレーザ加工方法を用いて形成したガラスインターポーザを用いたメモリ装置を示す図The figure which shows the memory apparatus using the glass interposer formed using the laser processing method of Embodiment 1. 実施の形態2にかかるレーザ加工方法を模式的に示す図The figure which shows typically the laser processing method concerning Embodiment 2. 実施の形態2にかかるレーザ加工方法におけるガラス基板の位置と、ガラス基板の搬送速度との関係を示す図The figure which shows the relationship between the position of the glass substrate in the laser processing method concerning Embodiment 2, and the conveyance speed of a glass substrate. (a)から(e)は、実施の形態3のレーザ加工方法を用いたガラスインターポーザの製造工程を示す工程断面図(A) to (e) are process cross sections showing the manufacturing steps of the glass interposer using the laser processing method of the third embodiment. (a)から(e)は、実施の形態4のレーザ加工方法を用いたガラスインターポーザの製造工程を示す工程断面図(A) to (e) are process cross sections showing the manufacturing steps of the glass interposer using the laser processing method of the fourth embodiment. 実施の形態5にかかるレーザ加工方法を模式的に示す図A diagram schematically showing a laser processing method according to a fifth embodiment

以下に、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工方法およびレーザ加工装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が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、以下に示す図面においては、理解の容易のため各層あるいは各部材の縮尺が現実と異なる場合があり、各図面間においても同様である。また、断面図であっても、図面を見易くするためにハッチングを付さない場合がある。   Hereinafter, a laser processing method and a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. Note that the present invention is not limited by these embodiments, and various changes can be made without departing from the scope of the invention. Further, in the drawings shown below, the scale of each layer or each member may be different from the actual scale for easy understanding, and the same applies to the respective drawings. In addition, even cross sections may not be hatched in order to make the drawings easier to see.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかるレーザ加工方法を模式的に示す図である。図2は、実施の形態1に係るレーザ加工方法で形成したガラスインターポーザを示す図である。図3は、実施の形態1のレーザ加工装置を示す図である。図4(a)から(e)は、実施の形態1のレーザ加工方法を用いたガラスインターポーザの製造工程を示す工程断面図、図5は同ガラスインターポーザの製造工程を示すフローチャートである。図6は、実施の形態1の工程レーザ加工方法を用いて形成したガラスインターポーザを用いたメモリ装置を示す図である。実施の形態1のレーザ加工方法では、被加工物であるガラス基板11の表面を冷却被膜としての親水性膜21で覆う工程と、親水性膜21で被覆されたガラス基板11を一定速度で搬送しながら、協調制御でガルバノスキャナにより走査して、レーザ照射を行い、親水性膜21を介してガラス基板11に貫通孔12を形成する。
Embodiment 1
FIG. 1 is a view schematically showing a laser processing method according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing a glass interposer formed by the laser processing method according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing the laser processing apparatus of the first embodiment. FIGS. 4 (a) to 4 (e) are process cross-sectional views showing steps of manufacturing a glass interposer using the laser processing method of Embodiment 1, and FIG. 5 is a flowchart showing steps of manufacturing the glass interposer. FIG. 6 is a view showing a memory device using a glass interposer formed by using the process laser processing method of the first embodiment. In the laser processing method according to the first embodiment, the step of covering the surface of the glass substrate 11 to be processed with the hydrophilic film 21 as a cooling film, and the glass substrate 11 coated with the hydrophilic film 21 are transported at a constant speed. While performing cooperative control, scanning is performed by a galvano scanner, laser irradiation is performed, and the through holes 12 are formed in the glass substrate 11 via the hydrophilic film 21.

実施の形態1のレーザ加工方法では、ガラス基板11加工時のクラック発生を防止するため、親水性膜21で加工孔である貫通孔12の形成領域付近を覆う。レーザ加工工程では、レーザ入射側の親水性膜21表面が波立たないようにするため、レーザ光はガルバノスキャナ33X,33Y、Fθレンズ36などの光学系を用いて光走査、集光を行って加工する。そしてガラス基板11表面上の表面張力を最小化するため、予めガラス基板11上に親水性膜21を施している。親水性膜21の膜厚は、レーザ光の屈折による位置ずれを防ぐためになるべく薄くするのがよく、レーザの照射エネルギーによる温度上昇を抑制するためには、熱容量を大きくするのが望ましい。   In the laser processing method of the first embodiment, in order to prevent the occurrence of a crack when processing the glass substrate 11, the hydrophilic film 21 covers the vicinity of the formation region of the through hole 12 which is the processing hole. In the laser processing step, in order to prevent the surface of the hydrophilic film 21 on the laser incident side from being wavy, the laser light is scanned and condensed using an optical system such as galvano scanners 33X, 33Y, and Fθ lens 36. Process Then, in order to minimize the surface tension on the surface of the glass substrate 11, the hydrophilic film 21 is provided on the glass substrate 11 in advance. The film thickness of the hydrophilic film 21 should be as thin as possible in order to prevent positional deviation due to the refraction of laser light, and in order to suppress the temperature rise due to the irradiation energy of the laser, it is desirable to increase the heat capacity.

実施の形態1のレーザ加工方法で得られるガラスインターポーザ10は、図2に断面図を示すように、ガラス基板11と、ガラス基板11に配列され、スルーホールを構成する貫通孔12と、第1主面11Aおよび第2主面11Bに形成された第1電極13および第2電極14とを具備している。そして、貫通孔12内には、第1電極13および第2電極14を電気的に接続する、導電性部材からなる貫通電極15が形成されている。ガラス基板11を貫通する貫通孔12に形成された貫通電極15により、ガラス基板11の厚さ方向に電流パスが形成され、配線長の短縮化が可能となり、高密度でかつ低抵抗の実装が実現される。   The glass interposer 10 obtained by the laser processing method according to the first embodiment has a glass substrate 11 and a through hole 12 which is arranged on the glass substrate 11 to form a through hole, as shown in the cross sectional view of FIG. The first electrode 13 and the second electrode 14 formed on the main surface 11A and the second main surface 11B are provided. In the through hole 12, a through electrode 15 made of a conductive member is formed, which electrically connects the first electrode 13 and the second electrode 14. A current path is formed in the thickness direction of the glass substrate 11 by the through electrodes 15 formed in the through holes 12 penetrating the glass substrate 11, and the wiring length can be shortened, and high density and low resistance mounting can be achieved. To be realized.

レーザ加工装置1は、図3に示すように、レーザ加工を行うレーザ加工部30と、加工位置及び加工タイミングを制御する加工制御装置34とを具備しているが詳細については後述する。   As shown in FIG. 3, the laser processing apparatus 1 includes a laser processing unit 30 that performs laser processing, and a processing control device 34 that controls a processing position and processing timing. The details will be described later.

次に、実施の形態1のレーザ加工方法を用いたガラスインターポーザ10の製造方法について、図4(a)から(e)の工程断面図および図5の製造工程のフローチャートを参照しつつ説明する。   Next, a method of manufacturing the glass interposer 10 using the laser processing method according to the first embodiment will be described with reference to process cross-sectional views of FIGS. 4A to 4E and a flowchart of manufacturing steps of FIG.

まず、図4(a)に示すように、ガラス基板11を用意し、開始ステップS100で、製造工程を開始し、洗浄ステップS101で、通例の方法でガラス基板11の洗浄を行う。   First, as shown in FIG. 4A, the glass substrate 11 is prepared, the manufacturing process is started in the start step S100, and the glass substrate 11 is cleaned by the usual method in the cleaning step S101.

次いで、図4(b)に示すように、親水性処理ステップS102でガラス基板11に対し親水性処理を行い、表面に親水性膜21を形成する。   Next, as shown in FIG. 4B, the glass substrate 11 is subjected to a hydrophilic treatment in a hydrophilic treatment step S102 to form a hydrophilic film 21 on the surface.

ガラス基板11の洗浄および親水性膜21の形成について説明する。実施の形態1の方法は、ステップS101において実施される洗浄工程と、ステップS102において実施される親水成膜形成工程と、を含む。   The cleaning of the glass substrate 11 and the formation of the hydrophilic film 21 will be described. The method of Embodiment 1 includes the cleaning step performed in step S101 and the hydrophilic film formation step performed in step S102.

親水性膜21の形成に先立ち、まず、ガラス基板11の洗浄を行う。ステップS101の洗浄工程では、まずリンガラスエッチングを行い、フッ酸(HF)、またはHFと硝酸(HNO3)と硫酸(H2SO4)との混酸等の、HFを含む溶液をエッチング液に用いたウェットエッチング処理によって、表面に付着しているリンガラス層をエッチング除去する。HFを含む溶液におけるフッ酸の濃度は特に限定されない。また、HFを含む溶液であるエッチング液へのガラス基板11の浸漬時間は、諸条件により適宜設定されればよい。 Prior to the formation of the hydrophilic film 21, the glass substrate 11 is first cleaned. In the cleaning step of step S101, first, phosphorus glass etching is performed, and a solution containing HF such as hydrofluoric acid (HF) or mixed acid of HF with nitric acid (HNO 3 ) and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is used as an etching solution. The wet etching process used removes the phosphorus glass layer adhering to the surface. The concentration of hydrofluoric acid in the solution containing HF is not particularly limited. Moreover, what is necessary is just to set the immersion time of the glass substrate 11 to the etching liquid which is a solution containing HF suitably according to various conditions.

リンガラスエッチング工程では、たとえばHF:HO=1:10で調製されたHF溶液にガラス基板11を450秒間浸漬して、ガラス基板11の表面に形成されているリンガラス層などの付着物をエッチング除去する。 In the phosphorus glass etching step, for example, the glass substrate 11 is immersed in the HF solution prepared in HF: H 2 O = 1: 10 for 450 seconds to deposit deposits such as a phosphorus glass layer formed on the surface of the glass substrate 11. Etch away.

そしてリンガラスエッチングの実施後に、ガラス基板11の表面に純水を供給することによって、ガラス基板11の表面に残存している、HFを含む溶液を純水で洗浄する。洗浄工程では、たとえばガラス基板11を純水に浸漬して、ガラス基板11の表面に残留しているHF溶液を洗浄により洗い流す。   Then, after performing phosphorus glass etching, pure water is supplied to the surface of the glass substrate 11 to clean the solution containing HF remaining on the surface of the glass substrate 11 with pure water. In the cleaning step, for example, the glass substrate 11 is immersed in pure water, and the HF solution remaining on the surface of the glass substrate 11 is washed away by cleaning.

洗浄後のガラス基板11の表面は、HF溶液に浸漬したために疎水性になっている。そこで、洗浄工程の実施後に、酸化作用を有する酸化性薬液をガラス基板11の表面に供給することによって、ガラス基板11の表面にウェット酸化処理によりシリコン酸化膜を均一に形成して、ガラス基板11の表面を均一に親水化する親水性処理を行う。酸化性薬液は、たとえばオゾンガスを溶解させたオゾン水および過酸化水素水が例示される。   The surface of the glass substrate 11 after cleaning is hydrophobic because it is immersed in an HF solution. Therefore, after carrying out the cleaning step, the silicon oxide film is uniformly formed on the surface of the glass substrate 11 by wet oxidation treatment by supplying an oxidizing chemical having an oxidizing action to the surface of the glass substrate 11. Hydrophilic treatment to uniformly hydrophilize the surface of Examples of the oxidizing chemical solution include ozone water in which ozone gas is dissolved and hydrogen peroxide water.

親水性処理工程では、純水による洗浄後に、たとえば酸化性薬液が貯留された貯留槽にガラス基板11を浸漬することで、ガラス基板11の表面に酸化膜である親水性膜21を均一に形成してガラス基板11表面を均一に親水化する。   In the hydrophilic treatment step, after cleaning with pure water, for example, the glass substrate 11 is immersed in a storage tank where an oxidizing chemical solution is stored, thereby uniformly forming the hydrophilic film 21 which is an oxide film on the surface of the glass substrate 11 Then, the surface of the glass substrate 11 is uniformly hydrophilized.

酸化性薬液としては、たとえばオゾンガスを溶解させたオゾン水を使用する。そして、オゾン水が貯留された貯留槽にガラス基板11を浸漬した後、溶存オゾン濃度を既定の濃度に調整したオゾン水を貯留槽に常時供給して、貯留槽のオゾン水の溶存オゾン濃度を一定に保つ。オゾン水の溶存オゾン濃度は、0.1mg/L以上であればよく、高濃度ほど短時間での親水化処理が可能である。オゾン水の溶存オゾン濃度は、より好ましくは1mg/L以上である。なお、高濃度オゾン水の製造上の理由の観点から、オゾン水の溶存オゾン濃度の上限は、180mg/Lである。オゾン水の溶存オゾン濃度は、0.1mg/L程度の場合は、オゾン水へのガラス基板11の浸漬時間は30秒以上であればよい。つまりガラス基板11の表面が全体的に見て親水状態となり完全に濡れた状態で一様な水の膜が形成されていればよい。   For example, ozone water in which ozone gas is dissolved is used as the oxidizing chemical solution. Then, after immersing the glass substrate 11 in the storage tank in which the ozone water is stored, the ozone water whose dissolved ozone concentration is adjusted to a predetermined concentration is constantly supplied to the storage tank to dissolve the dissolved ozone concentration of the ozone water in the storage tank. Keep it constant. The dissolved ozone concentration of the ozone water may be 0.1 mg / L or more, and as the concentration is higher, the hydrophilization treatment can be performed in a short time. The dissolved ozone concentration of the ozone water is more preferably 1 mg / L or more. In addition, the upper limit of the dissolved ozone concentration of ozone water is 180 mg / L from the viewpoint of the reason for production of high concentration ozone water. When the dissolved ozone concentration of the ozone water is about 0.1 mg / L, the immersion time of the glass substrate 11 in the ozone water may be 30 seconds or more. That is, the surface of the glass substrate 11 may be in a hydrophilic state as a whole and in a completely wet state, as long as a uniform water film is formed.

次いで、図4(c)に示すように、表面である第1主面11Aに親水性膜21を有するガラス基板11に対し、図3のレーザ加工装置1を用いて、貫通孔12の形成ステップS103で、位置決めを行いながら、レーザ照射により順次方向dに沿って貫通孔12を形成する。レーザ照射時、ガラス基板11表面は親水性膜21で被覆されており、一様で薄い親水性膜21が形成されていることで、レーザ光の屈折による位置ずれを生じることなく、高精度の微細な貫通孔12を高密度に形成することができる。また、一様で薄い親水性膜が形成されていることで、レーザ照射時の熱に対し、確実な冷却効果を得ることができるとともに、形成された貫通孔12からレーザ照射による残渣を親水性膜21とともに、流出することができる。冷却効果を得るためには厚い方がよいが、レーザ照射に際して屈折による光路のずれを防ぐためには薄いのが望ましい。ここで親水性膜21の厚さは、厚さ20nm以上1mm以下とする。   Then, as shown in FIG. 4C, in the glass substrate 11 having the hydrophilic film 21 on the first main surface 11A, which is the surface, the step of forming the through holes 12 using the laser processing apparatus 1 of FIG. In S103, while performing positioning, through holes 12 are sequentially formed along the direction d by laser irradiation. At the time of laser irradiation, the surface of the glass substrate 11 is covered with the hydrophilic film 21, and the uniform thin hydrophilic film 21 is formed, so that the positional deviation due to the refraction of the laser light does not occur, and high precision is achieved. Fine through holes 12 can be formed at high density. In addition, by forming a uniform thin hydrophilic film, a reliable cooling effect can be obtained against the heat at the time of laser irradiation, and the residue of the laser irradiation from the formed through holes 12 is made hydrophilic. It can flow out with the membrane 21. It is preferable to be thick in order to obtain a cooling effect, but it is desirable to be thin in order to prevent deviation of the optical path due to refraction during laser irradiation. Here, the thickness of the hydrophilic film 21 is 20 nm or more and 1 mm or less.

順次レーザ照射を行い、図4(d)に示すように、ガラス基板11上に貫通孔12を形成する。貫通孔12を形成したのち、電極形成領域および貫通孔12へのストライクめっきステップS104により、全面に薄いストライクめっき層を形成し、パターニングして、第1主面11Aおよび第2主面11Bから、電極形成領域および貫通孔12内を覆うストライクめっき層パターンを形成する。   Laser irradiation is sequentially performed to form the through holes 12 on the glass substrate 11 as shown in FIG. 4 (d). After the through holes 12 are formed, a thin strike plating layer is formed on the entire surface by strike plating step S104 on the electrode formation region and the through holes 12 and patterned to form the first main surface 11A and the second main surface 11B. A strike plating layer pattern that covers the electrode formation region and the inside of the through hole 12 is formed.

そして最後に、図4(e)に示すように、はんだめっきステップS105により、ストライクめっき層パターン形成のなされた電極形成領域および貫通孔12に、はんだめっき層を形成し、第1主面11Aおよび第2主面11Bから、貫通孔12内を覆うはんだめっき層を形成し、第1電極13、第2電極14及び貫通電極15を形成する。以上のようにしてガラスインターポーザ10が完成する。   Finally, as shown in FIG. 4E, in the solder plating step S105, a solder plating layer is formed on the electrode formation region and the through hole 12 on which the strike plating layer pattern has been formed, and the first major surface 11A and A solder plating layer covering the inside of the through hole 12 is formed from the second major surface 11B, and the first electrode 13, the second electrode 14 and the through electrode 15 are formed. The glass interposer 10 is completed as described above.

なお、親水性膜21が表面に残留している場合には、貫通孔12の形成後、めっき工程に先立ち、親水性膜21を除去するために低濃度の酸性溶液をガラス基板11の表面に吹き付けたりあるいは、還元性ガスを含有する不活性ガスを吹き付けたりする洗浄工程を追加しても良い。洗浄工程で、親水性膜21は、レーザ加工による残渣とともに除去され、清浄な表面を得ることができる。また、親水性膜21が、完成後のガラスインターポーザ10表面に残留していてもよく、レーザ照射によって形成し親水性膜21が焼失した貫通孔12に選択的にめっき層が形成できればよいため、除去することなく親水性膜21をパッシベーション膜として残留させたままデバイスを形成するのも有用である。   When hydrophilic film 21 remains on the surface, a low concentration acidic solution is applied to the surface of glass substrate 11 to remove hydrophilic film 21 prior to the plating step after formation of through holes 12. A cleaning step of spraying or spraying an inert gas containing a reducing gas may be added. In the washing step, the hydrophilic film 21 is removed together with the residue by laser processing, and a clean surface can be obtained. Also, the hydrophilic film 21 may remain on the surface of the completed glass interposer 10, as long as the plating layer can be selectively formed in the through holes 12 which are formed by laser irradiation and the hydrophilic film 21 is burnt away, It is also useful to form a device while leaving the hydrophilic film 21 as a passivation film without removing it.

図6に、メモリ装置100を示すように、ガラスインターポーザ10の第1主面10A上に、CPU16、および記憶部であるメモリ17を積層して実装する。そして、ガラスインターポーザ10の第2主面10Bにはんだボール18からなるボールグリッドアレイを形成し、ボールグリッドアレイを介してプリント基板19の配線パターン19P上にガラスインターポーザ10を実装し、メモリ装置100が完成する。   As shown in FIG. 6, as the memory device 100 is shown, the CPU 16 and the memory 17 which is a storage unit are stacked and mounted on the first main surface 10A of the glass interposer 10. Then, a ball grid array consisting of solder balls 18 is formed on the second main surface 10B of the glass interposer 10, and the glass interposer 10 is mounted on the wiring pattern 19P of the printed board 19 via the ball grid array. Complete.

次に、実施の形態1のレーザ加工方法で用いられるレーザ加工装置1のレーザ加工部30について説明する。レーザ加工部30は、ガラス基板11をXYZ方向に搬送可能な、搬送部としての基板載置台31と、基板載置台31と協調制御でレーザ発振器32から発振されたレーザ光を、加工エリア内でX方向およびY方向に走査するガルバノスキャナ33Xおよび33Yとを有している。ガルバノスキャナ33Xおよび33Yは、加工制御装置34によってガルバノミラー35Xおよび35Yを回動させることで、レーザ光を、加工エリア内でX方向およびY方向に走査する。ここでレーザ発振器32はCO2レーザを用いている。 Next, the laser processing unit 30 of the laser processing apparatus 1 used in the laser processing method of the first embodiment will be described. The laser processing unit 30 can transfer the laser beam oscillated from the laser oscillator 32 in cooperation control with the substrate mounting table 31 as a transfer unit and the substrate mounting table 31 capable of transferring the glass substrate 11 in the XYZ directions within the processing area. Galvano scanners 33X and 33Y scan in the X and Y directions. The galvano scanners 33X and 33Y rotate the galvano mirrors 35X and 35Y by the processing control device 34, thereby scanning laser light in the processing area in the X direction and the Y direction. Here, the laser oscillator 32 uses a CO 2 laser.

ガルバノミラー35X,35Yは、概略楕円形のミラー面を有したミラーを用いて構成されており、レーザ光37を反射して所定の角度に偏向させる。ガルバノミラー35Xは、レーザ光37をX方向に偏向させ、ガルバノミラー35Yは、レーザ光37をY方向に偏向させる。   The Galvano mirrors 35X and 35Y are configured using mirrors having mirror surfaces of substantially elliptical shapes, and reflect the laser light 37 and deflect it to a predetermined angle. The galvano mirror 35X deflects the laser beam 37 in the X direction, and the galvano mirror 35Y deflects the laser beam 37 in the Y direction.

Fθレンズ36は、テレセントリック性を有した集光レンズである。Fθレンズ36は、レーザ光37を被加工物であるガラス基板11の第1主面11Aに対して垂直な方向に偏向させるとともに、レーザ光37をガラス基板11の加工位置すなわちスルーホール形成位置に集光させる。これにより、Fθレンズ36は、XY面に垂直なZ方向に、レーザ光37の主光線の向きを揃える。   The Fθ lens 36 is a focusing lens having telecentricity. The Fθ lens 36 deflects the laser beam 37 in a direction perpendicular to the first major surface 11A of the glass substrate 11 to be processed, and at the processing position of the glass substrate 11, that is, the through hole formation position. Focus. Thus, the Fθ lens 36 aligns the direction of the chief ray of the laser light 37 in the Z direction perpendicular to the XY plane.

XYテーブルである基板載置台31は、被加工物であるガラス基板11が載置されるとともに、図示しないX軸モータおよびY軸モータの駆動によってXY平面内を移動する。これにより、基板載置台31は、ガラス基板11を面内方向すなわちX方向およびY方向へ移動させる。   While the glass substrate 11 which is a to-be-processed object is mounted, the substrate mounting base 31 which is an XY table moves in the XY plane by the drive of the X-axis motor and the Y-axis motor which are not illustrated. Thereby, the substrate mounting table 31 moves the glass substrate 11 in the in-plane direction, that is, the X direction and the Y direction.

加工制御装置34は、レーザ発振器32および、ガルバノスキャナ33Xおよび33Yなどのレーザ加工部30の各要素に接続されており、レーザ発振器32およびレーザ加工部30を制御する。加工制御装置34は、ガラス基板11をレーザ加工する際には、加工プログラムに設定されたレーザ加工条件をレーザ発振器32とレーザ加工部30に指示する。ここでのレーザ加工条件は、レーザ光37のパルス出射タイミング、レーザ照射位置などを含んでいる。   The processing control device 34 is connected to each element of the laser processing unit 30 such as the laser oscillator 32 and the galvano scanners 33X and 33Y, and controls the laser oscillator 32 and the laser processing unit 30. When laser processing the glass substrate 11, the processing control device 34 instructs the laser oscillator 32 and the laser processing unit 30 on the laser processing conditions set in the processing program. The laser processing conditions here include the pulse emission timing of the laser light 37, the laser irradiation position, and the like.

加工制御装置34は、コンピュータなどによって構成されており、レーザ発振器32あるいはレーザ加工部30をNC(Numerical Control)制御等の制御によって制御する。加工制御装置34は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えている。加工制御装置34がレーザ発振器32あるいはレーザ加工部30を制御する際には、CPUが、ユーザによる図示しない入力部からの入力によって、ROM内に格納されている加工プログラムを読み出してRAM内のプログラム格納領域に展開して各種処理を実行する。各種処理に際して生じる各種データは、RAM内に形成されるデータ格納領域に一時的に記憶される。これにより、加工制御装置34は、レーザ発振器32およびレーザ加工部30を制御する。   The processing control device 34 is configured by a computer or the like, and controls the laser oscillator 32 or the laser processing unit 30 by control such as NC (Numerical Control) control. The processing control device 34 includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and the like. When the processing control device 34 controls the laser oscillator 32 or the laser processing unit 30, the CPU reads the processing program stored in the ROM by the input from the input unit (not shown) by the user, and the program in the RAM Deploy to storage area and execute various processing. Various data generated in various processes are temporarily stored in a data storage area formed in the RAM. Thus, the processing control device 34 controls the laser oscillator 32 and the laser processing unit 30.

基板載置台31を移動させることなく、ガルバノ機構すなわち、ガルバノスキャナ33X,33Y、ガルバノミラー35X,35Yの動作によってレーザ加工が可能な範囲すなわち走査可能領域がガルバノエリアつまりスキャンエリアである。レーザ加工装置1では、基板載置台31をXY平面内で移動させた後、ガルバノスキャナ33X,33Yによってレーザ光37を2次元走査する。XYテーブルである基板載置台31は、各ガルバノエリアの中心がFθレンズ36の中心直下すなわちガルバノ原点となるよう順番に移動していく。   The area within which laser processing can be performed by the operation of the galvano mechanism, that is, the galvano scanners 33X and 33Y, and the galvano mirrors 35X and 35Y without moving the substrate mounting table 31, that is, the scannable area is the galvano area or scan area. In the laser processing apparatus 1, the substrate mounting table 31 is moved in the XY plane, and then the laser beam 37 is two-dimensionally scanned by the galvano scanners 33X and 33Y. The substrate mounting table 31, which is an XY table, moves in order so that the centers of the galvano areas are directly below the center of the Fθ lens 36, that is, the galvano origin.

ガルバノ機構は、ガルバノエリア内に設定されている各孔位置が順番にレーザ光37の照射位置となるよう動作する。レーザ加工装置1がガラス基板11へのレーザ加工を行う際には、ガルバノスキャナ33Xがガルバノミラー35Xを回動させ、ガルバノミラー35Xがレーザ発振器32から送られてくるレーザ光37を反射する。ガルバノミラー35Xは、回動することで、レーザ光37の進行方向を変化させる。ガルバノミラー35Xあるいは35Yの回動速度は、レーザ入射側のガラス基板11表面の親水性膜21が波立たないようにするため、ガラス基板11を一定速度で動かし続けながら、ガルバノスキャナ33Xあるいは33Yと合わせた協調制御でレーザ加工していく。なお、ガルバノミラー35Xあるいは35Yの回動速度がガラス基板11の搬送速度に対して、一定速度をもつ、つまり加速度をもたない状態であれば親水性膜21が波立つことなく、静止状態を維持することができるため、レーザ照射位置にばらつきが生じることなく、高精度の位置制御を行うことができる。   The galvano mechanism operates so that each hole position set in the galvano area becomes the irradiation position of the laser beam 37 in order. When the laser processing apparatus 1 performs the laser processing on the glass substrate 11, the galvano scanner 33X rotates the galvano mirror 35X, and the galvano mirror 35X reflects the laser light 37 sent from the laser oscillator 32. The galvano mirror 35X changes the traveling direction of the laser beam 37 by rotating. The rotational speed of the galvano mirror 35X or 35Y is controlled so that the hydrophilic film 21 on the surface of the glass substrate 11 on the laser incident side is not waved, while moving the glass substrate 11 at a constant speed, the galvano scanner 33X or 33Y Laser processing is performed by coordinated coordination control. If the rotational speed of the galvano mirror 35X or 35Y is constant with respect to the transport speed of the glass substrate 11, that is, if the acceleration does not have an acceleration, the hydrophilic film 21 does not wave and the stationary state is obtained. Since this can be maintained, highly accurate position control can be performed without causing variations in the laser irradiation position.

さらに、ガルバノスキャナ33Yは、ガルバノミラー35Yを回動させ、ガルバノミラー35Yは、ガルバノミラー35Xから送られてくるレーザ光37を反射する。ガルバノミラー35Yは、回動することで、レーザ光37の進行方向を変化させる。これにより、ガルバノミラー35X,35Yは、レーザ光37の照射領域を、ガラス基板11の面内方向すなわちXY方向に対して移動させる。   Furthermore, the galvano scanner 33Y rotates the galvano mirror 35Y, and the galvano mirror 35Y reflects the laser beam 37 sent from the galvano mirror 35X. The galvano mirror 35 Y changes the traveling direction of the laser beam 37 by rotating. Thereby, the galvano mirrors 35X and 35Y move the irradiation area of the laser beam 37 in the in-plane direction of the glass substrate 11, that is, the XY direction.

レーザ加工装置1では、基板載置台31によるガルバノエリア間の移動とガルバノ機構によるガルバノエリア内でのレーザ光37の2次元走査とが、被加工物であるガラス基板11上で順番に行なわれていく。これにより、ガラス基板11上の全ての加工位置がレーザ加工される。   In the laser processing apparatus 1, the movement between the galvano areas by the substrate mounting table 31 and the two-dimensional scanning of the laser light 37 in the galvano area by the galvano mechanism are sequentially performed on the glass substrate 11 which is a workpiece. Go. Thereby, all the processing positions on the glass substrate 11 are laser processed.

ガルバノミラー35Xの先端部のうちFθレンズ36側の先端部とFθレンズ36との間の距離D1は、焦点距離の短いFθレンズ36では狭くなる。Fθレンズ36側の先端部とFθレンズ36との間の距離D1は例えば10mm以下である。本実施の形態のガルバノスキャナ33Xは、ガルバノミラー35Xの先端部側に軸受けなどの面倒れ振動を防止する構造部材を配置することなくガルバノスキャナ33Xを構成しているので、軸受けなどの構造部材がFθレンズ36と干渉することなくガルバノスキャナ33Xをレーザ加工装置1に装着することができる。以上のように、焦点距離の短いFθレンズ36であっても、ガルバノミラー35Xの面倒れが起こらないガルバノスキャナ33X,33Yをレーザ加工装置1に搭載することが可能となり、集光性の高いレーザ加工を高精度に行うことが可能となる。   The distance D1 between the tip portion on the Fθ lens 36 side and the Fθ lens 36 in the tip portion of the galvano mirror 35X becomes narrow with the Fθ lens 36 having a short focal length. The distance D1 between the tip of the Fθ lens 36 and the Fθ lens 36 is, for example, 10 mm or less. The Galvano scanner 33X according to the present embodiment has a structural member such as a bearing because the Galvano scanner 33X is configured without arranging a structural member such as a bearing on the tip end side of the Galvano mirror 35X to prevent sideways vibration such as bearings. The galvano scanner 33 X can be mounted on the laser processing apparatus 1 without interference with the Fθ lens 36. As described above, even with the Fθ lens 36 having a short focal length, the Galvano scanners 33X and 33Y can be mounted on the laser processing apparatus 1 so that the Galvano mirror 35X is not inclined. It becomes possible to perform processing with high accuracy.

以上のようにして、レーザ光の屈折による位置ずれを生じることなく、高精度の微細な貫通孔12を高密度に形成することができる。また、一様で薄い親水性膜21が形成されていることで、冷却効果を得ることができるとともに、形成された貫通孔12からレーザ照射による残渣を親水性膜21とともに、流出することができる。従って、実施の形態1のレーザ加工方法では、位置精度を維持しつつ、ガラス基板11に対して、応力歪なし、ひいてはクラックレスで高品質のレーザ加工を実現することができ、高精度で信頼性の高い配線回路を備えたガラスインターポーザ10を得ることができる。   As described above, highly accurate fine through holes 12 can be formed at high density without causing positional deviation due to refraction of laser light. In addition, since a uniform thin thin hydrophilic film 21 is formed, a cooling effect can be obtained, and a residue due to laser irradiation can flow out together with the hydrophilic film 21 from the formed through hole 12. . Therefore, according to the laser processing method of the first embodiment, it is possible to realize high quality laser processing without stress distortion, and hence crackless, with respect to the glass substrate 11 while maintaining the positional accuracy, so that high reliability can be achieved. It is possible to obtain a glass interposer 10 provided with a highly conductive wiring circuit.

なお、親水性膜21の形成については、実施の形態1の方法に限定されるものではなく、親水性処理による親水性膜形成ステップS102におけるオゾン水洗浄を、硫酸過酸化水素:H2SO4+H22を用いたSPM洗浄および塩酸過酸化水素:HCl+H22+H2Oを用いたHPM洗浄に代えても良い。 The formation of the hydrophilic film 21 is not limited to the method of the first embodiment, and the cleaning with ozone water in the hydrophilic film formation step S102 by the hydrophilic treatment is carried out using sulfuric acid hydrogen peroxide: H 2 SO 4 It is possible to replace SPM washing with + H 2 O 2 and HPM washing with hydrogen peroxide: HCl + H 2 O 2 + H 2 O.

ここで、SPM洗浄液としては、たとえば硫酸(H2SO4)80wt%+過酸化水素水(H22)5wt%+H2Oの組成の混合液を用いることができる。また、HPM洗浄液としては、たとえば塩酸(HCl)10wt%+過酸化水素(H22)5wt%+H2O)の組成の混合液を用いることができる。 Here, as the SPM cleaning solution, for example, a mixed solution of 80 wt% of sulfuric acid (H 2 SO 4 ) +5 wt% of hydrogen peroxide water (H 2 O 2 ) + H 2 O can be used. Further, as the HPM cleaning solution, for example, a mixed solution of 10 wt% of hydrochloric acid (HCl) +5 wt% of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) + H 2 O) can be used.

実施の形態1において冷却剤供給部は図示しないが、親水性膜21を形成するための溶液槽が冷却剤供給部に相当すると考えることもできる。   Although the coolant supply unit is not illustrated in the first embodiment, it can be considered that the solution tank for forming the hydrophilic film 21 corresponds to the coolant supply unit.

実施の形態2.
図7は、本発明の実施の形態2にかかるレーザ加工方法を模式的に示す図である。実施の形態1では、ガラス基板11表面に親水性膜21を形成してレーザ照射を行ったが、実施の形態2では、冷却剤供給部としてのノズル23から冷却剤22を供給しながら、レーザ照射を行い、貫通孔12を形成する方法である。レーザ加工部30は実施の形態1と同様であるためここでは説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 7 is a view schematically showing a laser processing method according to a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the laser irradiation is performed by forming the hydrophilic film 21 on the surface of the glass substrate 11. However, in the second embodiment, the laser 22 is supplied from the nozzle 23 as a coolant supply unit. Irradiation is performed to form the through holes 12. The laser processing unit 30 is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

実施の形態1のレーザ加工方法では、ガラス基板11加工時の応力歪あるいはクラック発生を防止するため、親水性膜21で加工孔である貫通孔12の形成領域付近を覆ったが、実施の形態2のレーザ加工方法では、冷却剤22をガラス基板11表面に供給しながら、レーザ照射を行う。実施の形態2では、レーザ入射側の冷却剤22表面が波立たないようにするため、レーザ光37はガルバノスキャナ33X,33Y、Fθレンズ36などの光学系を用いて光走査、集光を行って加工する。そしてガラス基板11表面上の表面張力を最小化し、一定速度で冷却剤22としての水を流す。   In the laser processing method of the first embodiment, in order to prevent stress strain or crack generation at the time of processing the glass substrate 11, the hydrophilic film 21 covers the vicinity of the formation region of the through hole 12 which is a processing hole. In the second laser processing method, laser irradiation is performed while supplying the coolant 22 to the surface of the glass substrate 11. In the second embodiment, in order to prevent the surface of the coolant 22 on the laser incident side from being wavy, the laser beam 37 is scanned and condensed using an optical system such as the galvano scanners 33X and 33Y and the Fθ lens 36. Process. Then, the surface tension on the surface of the glass substrate 11 is minimized, and water as the coolant 22 is allowed to flow at a constant speed.

実施の形態2においても実施の形態1で用いたのと同様、レーザ加工を行うレーザ加工部30と、図示は省略するが、加工位置及び加工タイミングを制御する加工制御装置とを具備したレーザ加工装置1を用いる。   In the second embodiment, as in the first embodiment, the laser processing unit 30 for performing laser processing, and a processing control device for controlling the processing position and processing timing, although not shown, is provided. The device 1 is used.

レーザ加工方法についても、図4(c)および図5のステップS103によるレーザ照射工程からスタートする以外は実施の形態1のレーザ加工方法と同様である。   The laser processing method is also the same as the laser processing method of the first embodiment except that it starts from the laser irradiation step in FIG. 4C and step S103 in FIG.

図4(c)に示した、親水性膜21に代えて、表面である第1主面11Aに冷却剤22としての水を供給しながら、ガラス基板11に対し、図3のレーザ加工装置1を用いて、レーザ照射による貫通孔の形成ステップS103で、レーザ照射により順次貫通孔12を形成する。レーザ照射時、ガラス基板11表面には、一様で薄い水の膜が形成されていることで、レーザ光の屈折による位置ずれを生じることなく、高精度の微細な貫通孔12を高密度に形成することができる。また、一様で薄い水の膜が形成されていることで、冷却効果を得ることができるとともに、形成された貫通孔12からレーザ照射による残渣を水の膜とともに、流出することができる。   The laser processing apparatus 1 of FIG. 3 is applied to the glass substrate 11 while supplying water as the coolant 22 to the first major surface 11A, which is the surface, instead of the hydrophilic film 21 shown in FIG. 4C. In step S103 of forming through holes by laser irradiation, the through holes 12 are sequentially formed by laser irradiation. At the time of laser irradiation, a uniform thin water film is formed on the surface of the glass substrate 11, so that highly accurate fine through holes 12 can be made in high density without causing positional deviation due to refraction of laser light. It can be formed. In addition, since a uniform thin water film is formed, a cooling effect can be obtained, and residues formed by laser irradiation can flow out together with the water film from the formed through holes 12.

ガルバノミラー35Xあるいは35Yの回動により走査されるレーザ照射は、レーザ入射側のガラス基板11表面の冷却剤22が波立たないようにするため、ガラス基板11を一定速度で動かし続けながら、ガルバノスキャナと合わせた協調制御で、狙い位置に精度良くレーザ光を走査、照射を行い、加工を進めていく。図8は、ガラス基板11の位置と、基板載置台31の駆動によるガラス基板11の搬送速度との関係を示す図である。横軸はガラス基板11のX方向の位置、縦軸は搬送速度である。なお、ガルバノミラー35Xあるいは35Yの回動速度がガラス基板11の搬送速度に対して、一定速度をもつレーザ照射領域R、つまり加速度をもたない領域でレーザ照射を行う。加速度をもたない状態であれば冷却剤22が波立つことなく、静止状態を維持することができるため、レーザ照射による貫通孔形成位置にばらつきが生じることなく、高精度の位置制御を行うことができる。   The laser irradiation scanned by the rotation of the galvano mirror 35X or 35Y keeps the glass substrate 11 moving at a constant speed so that the coolant 22 on the surface of the glass substrate 11 on the laser incident side does not wave, the galvano scanner The laser beam is scanned at the target position with high precision and coordinated with the coordinated control, and processing is advanced. FIG. 8 is a view showing the relationship between the position of the glass substrate 11 and the transport speed of the glass substrate 11 by driving of the substrate mounting table 31. As shown in FIG. The horizontal axis is the position of the glass substrate 11 in the X direction, and the vertical axis is the transport speed. The laser irradiation is performed in a laser irradiation area R where the rotational speed of the galvano mirror 35X or 35Y has a constant speed with respect to the transport speed of the glass substrate 11, that is, an area without acceleration. If the acceleration does not occur, the stationary state can be maintained without the coolant 22 waving, so that the position control with high accuracy can be performed without variation in the formation position of the through hole by the laser irradiation. Can.

順次レーザ照射を行い、図4(d)に示したのと同様に、ガラス基板11上に貫通孔12を形成する。貫通孔12を形成したのち、電極形成領域および貫通孔12へのストライクめっきステップS104により、全面に薄いストライクめっき層を形成し、パターニングして、第1主面11Aおよび第2主面11Bから、電極形成領域および貫通孔12内を覆うストライクめっき層パターンを形成する。   Laser irradiation is sequentially performed, and the through holes 12 are formed on the glass substrate 11 in the same manner as shown in FIG. 4 (d). After the through holes 12 are formed, a thin strike plating layer is formed on the entire surface by strike plating step S104 on the electrode formation region and the through holes 12 and patterned to form the first main surface 11A and the second main surface 11B. A strike plating layer pattern that covers the electrode formation region and the inside of the through hole 12 is formed.

そして最後に、図4(e)に示したのと同様に、はんだめっきステップS105により、ストライクめっき層パターン形成のなされた電極形成領域および貫通孔12に、はんだめっき層を形成し、第1主面11Aおよび第2主面11Bから、貫通孔12内を覆うはんだめっき層を形成し第1電極13、第2電極14及び貫通電極15を形成する。以上のようにしてガラスインターポーザ10が完成する。   Finally, in the same manner as shown in FIG. 4E, in the solder plating step S105, a solder plating layer is formed in the electrode formation region in which the strike plating layer pattern is formed and the through holes 12, and the first main A solder plating layer covering the inside of the through hole 12 is formed from the surface 11A and the second major surface 11B, and the first electrode 13, the second electrode 14 and the through electrode 15 are formed. The glass interposer 10 is completed as described above.

実施の形態2のレーザ加工方法によっても、位置精度を維持しつつ、冷却しながらレーザ照射を行うことで、ガラス基板に対して、応力歪なし、ひいてはクラックレスで高品質のレーザ加工を実現することができ、高精度で信頼性の高い配線回路を備えたガラスインターポーザを得ることができる。   Also according to the laser processing method of the second embodiment, the laser irradiation is performed while cooling while maintaining the positional accuracy, thereby realizing high quality laser processing without stress distortion and crackless for the glass substrate. Thus, it is possible to obtain a glass interposer provided with a highly accurate and reliable wiring circuit.

冷却剤としての水の膜の厚さは、冷却効果を得るためには厚い方がよいが、レーザ照射に際して屈折による光路のずれを防ぐためには薄い方が望ましい。ここで冷却剤としての水の厚さは、厚さ20nm以上1mm以下とする。   The thickness of the water film as a coolant is preferably large to obtain a cooling effect, but it is desirable to be thin to prevent deviation of the optical path due to refraction during laser irradiation. Here, the thickness of water as a coolant is 20 nm or more and 1 mm or less.

なお、実施の形態2では、冷却剤として水を供給しながらレーザ加工を行ったが、水の他、熱容量の大きい液体、あるいはアルコールなども適用可能である。アルコールなど、相転移を伴う冷却剤を用いることで、気化熱をレーザ照射領域から奪いながらレーザ照射を行うようにすることで、厚い液層を形成することなく冷却効果を高めることができる。   In the second embodiment, laser processing is performed while supplying water as a coolant, but in addition to water, a liquid having a large heat capacity, alcohol, or the like is also applicable. The cooling effect can be enhanced without forming a thick liquid layer by using a coolant such as alcohol with a phase transition and performing laser irradiation while removing the heat of vaporization from the laser irradiation region.

実施の形態3.
図9(a)から(e)は、本発明の実施の形態3にかかるレーザ加工方法を模式的に示す図である。実施の形態3では、ガラス基板11表面のレーザ照射領域RLに選択的にジェル状冷却剤24のパターンを形成しておき、ジェル状冷却剤24のパターンを狙ってレーザ照射を行う方法である。
Third Embodiment
FIGS. 9A to 9E schematically show a laser processing method according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a pattern of the gel coolant 24 is selectively formed in the laser irradiation area R L on the surface of the glass substrate 11 and laser irradiation is performed to target the pattern of the gel coolant 24. .

実施の形態3においても実施の形態1および2で用いたのと同様、レーザ加工を行うレーザ加工部30と、図示は省略するが、加工位置及び加工タイミングを制御する加工制御装置とを具備したレーザ加工装置1を用いる。   As in the first and second embodiments, the third embodiment also includes the laser processing unit 30 that performs laser processing, and a processing control device that controls the processing position and processing timing although not shown. A laser processing apparatus 1 is used.

レーザ加工方法についても実施の形態1と同様であるが、まず、図9(a)に示すように、ガラス基板11を用意し、通例の方法でガラス基板11の洗浄を行う。   The laser processing method is also the same as in Embodiment 1, but first, as shown in FIG. 9A, the glass substrate 11 is prepared, and the glass substrate 11 is cleaned by a common method.

次いで、図9(b)に示すように、ジェル供給ノズルを用いて、ガラス基板11表面のレーザ照射領域RLに選択的にジェル状冷却剤24のパターンを形成する。ジェル状冷却剤24のパターン精度を高くするように高精度のジェル供給ノズルを用いるのが望ましい。また、ジェル状冷却剤24のパターンを、レーザ照射工程における位置合わせパターンとして用いることができるように色を付け、ガラス基板11表面との識別が可能となるようにしてもよい。 Next, as shown in FIG. 9B, a gel supply nozzle is used to selectively form a gel-like coolant 24 pattern on the laser irradiation area R L on the surface of the glass substrate 11. It is desirable to use a high precision gel supply nozzle to increase the pattern accuracy of the gel coolant 24. Also, the pattern of the gel coolant 24 may be colored so that it can be used as the alignment pattern in the laser irradiation step so that it can be distinguished from the surface of the glass substrate 11.

次いで、図9(c)に示すように、表面である第1主面11Aにジェル状冷却剤24のパターンが形成されたガラス基板11に対し、図3のレーザ加工装置1を用いて、ジェル状冷却剤24に向けて、位置決めを行いながら、レーザ照射により順次方向dに沿って貫通孔12を形成する。レーザ照射時、ガラス基板11表面のレーザ照射領域RLはジェル状冷却剤24で覆われており、ジェル状冷却剤24を蒸発させながら、レーザ照射がなされ、高精度の微細な貫通孔12を高密度に形成することができる。また、ジェル状冷却剤24のパターン上をレーザ照射し、蒸発させることで、冷却効果を得ることができるとともに、形成された貫通孔12からレーザ照射による残渣をジェル状冷却剤24とともに、流出することができる。 Next, as shown in FIG. 9C, the gel processing apparatus 1 of FIG. 3 is used to apply gel to the glass substrate 11 on which the pattern of the gel coolant 24 is formed on the first main surface 11A that is the surface. The through holes 12 are sequentially formed along the direction d by laser irradiation while performing positioning toward the coolant 24. At the time of laser irradiation, the laser irradiation area R L on the surface of the glass substrate 11 is covered with the gel coolant 24, and while the gel coolant 24 is evaporated, the laser irradiation is performed to make fine through holes 12 with high precision. It can be formed at high density. In addition, the pattern of the gel coolant 24 can be laser irradiated and evaporated to obtain a cooling effect, and the residue by the laser irradiation flows out of the formed through holes 12 together with the gel coolant 24. be able to.

順次レーザ照射を行い、図9(d)に示すように、ガラス基板11上に貫通孔12を形成する。貫通孔12を形成したのち、電極および貫通孔12へのストライクめっきステップS104により、全面に薄いストライクめっき層を形成し、パターニングして、第1主面11Aおよび第2主面11Bから、電極形成領域および貫通孔12内を覆うストライクめっき層パターンを形成する。   Laser irradiation is sequentially performed to form the through holes 12 on the glass substrate 11 as shown in FIG. After forming the through holes 12, a thin strike plating layer is formed on the entire surface by strike plating step S104 on the electrodes and through holes 12 and patterned to form electrodes from the first main surface 11A and the second main surface 11B. A strike plating layer pattern covering the area and the inside of the through hole 12 is formed.

そして最後に、図9(e)に示すように、はんだめっきステップS105により、ストライクめっき層パターン形成のなされた電極形成領域および貫通孔12に、はんだめっき層を形成し、第1主面11Aおよび第2主面11Bから、貫通孔12内を覆うはんだめっき層を形成し第1電極13、第2電極14及び貫通電極15を形成する。以上のようにしてガラスインターポーザ10が完成する。   Finally, as shown in FIG. 9E, in the solder plating step S105, a solder plating layer is formed on the electrode formation region and the through hole 12 in which the strike plating layer pattern has been formed, and the first major surface 11A and A solder plating layer covering the inside of the through hole 12 is formed from the second major surface 11B, and the first electrode 13, the second electrode 14 and the through electrode 15 are formed. The glass interposer 10 is completed as described above.

実施の形態3の方法によれば、パターン状に形成したジェル状冷却剤24を蒸発させながら、レーザ照射がなされ、冷却効果を得ることができるとともに、形成された貫通孔12からレーザ照射による残渣をジェル状冷却剤24とともに、流出することができる。従って、実施の形態3のレーザ加工方法によれば、高精度の微細な貫通孔12を応力歪なし、ひいてはクラックレスで高密度に形成することができる。   According to the method of the third embodiment, the laser irradiation is performed while evaporating the gel coolant 24 formed in a pattern, and the cooling effect can be obtained, and the residue by the laser irradiation from the formed through hole 12 Together with the gel coolant 24 can flow out. Therefore, according to the laser processing method of the third embodiment, it is possible to form fine through holes 12 with high precision without stress distortion, and with high density without cracks.

実施の形態4.
図10(a)から図10(e)は、本発明の実施の形態4にかかるレーザ加工方法を用いたガラスインターポーザの製造工程を示す工程断面図である。実施の形態4では、まず、ガラス基板11表面のレーザ照射領域RLに、レーザ照射により浅溝12Sを形成し、浅溝12S内に冷却剤25を充填し、選択的に冷却剤25のパターンを形成しておき、冷却剤25のパターンを狙ってレーザ照射を行う方法である。
Fourth Embodiment
10 (a) to 10 (e) are cross-sectional views showing steps of manufacturing the glass interposer using the laser processing method according to the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, first, the shallow groove 12S is formed by laser irradiation in the laser irradiation region R L of the surface of the glass substrate 11, the shallow groove 12S is filled with the coolant 25, and the pattern of the coolant 25 is selectively selected. The laser irradiation is performed by targeting the pattern of the coolant 25.

実施の形態4においても実施の形態1から3で用いたのと同様、レーザ加工を行うレーザ加工部30と、加工位置及び加工タイミングを制御する加工制御装置34とを具備したレーザ加工装置1を用いる。   Also in the fourth embodiment, as in the first to third embodiments, the laser processing apparatus 1 is equipped with the laser processing unit 30 that performs laser processing and the processing control device 34 that controls the processing position and processing timing. Use.

レーザ加工方法についても実施の形態1と同様であるが、まず、図10(a)に示すように、ガラス基板11を用意し、通例の方法でガラス基板11の洗浄を行う。   The laser processing method is also the same as in Embodiment 1, but first, as shown in FIG. 10A, the glass substrate 11 is prepared, and the glass substrate 11 is washed by a usual method.

次いで、図10(b)に示すように、レーザ加工装置1を用いて、ガラス基板11表面のレーザ照射領域RLにレーザ照射を行い浅溝12Sのパターンを形成する。 Next, as shown in FIG. 10B, laser irradiation is performed on the laser irradiation region R L of the surface of the glass substrate 11 using the laser processing apparatus 1 to form a pattern of shallow grooves 12S.

次いで、図10(c)に示すように、図示しない供給ノズルを用いて、ガラス基板11表面のレーザ照射領域RLに形成された浅溝12S内に選択的に冷却剤25のパターンを形成する。また、冷却剤25のパターンを、レーザ照射工程における位置合わせパターンとして用いることができるように色を付け、ガラス基板11の表面との識別が可能となるようにするのが望ましい。 Next, as shown in FIG. 10C, a pattern of the coolant 25 is selectively formed in the shallow groove 12S formed in the laser irradiation area R L on the surface of the glass substrate 11 using a supply nozzle not shown. . In addition, it is desirable that the pattern of the coolant 25 be colored so that it can be used as an alignment pattern in the laser irradiation step so as to be distinguishable from the surface of the glass substrate 11.

次いで、図10(d)に示すように、表面である第1主面11Aに冷却剤25の形成されたガラス基板11に対し、図3のレーザ加工装置1を用いて、冷却剤25に向けて、位置決めを行いながら、レーザ照射により順次貫通孔12を形成する。レーザ照射時、ガラス基板11表面のレーザ照射領域RLは冷却剤25で覆われており、冷却剤25を蒸発させながら、レーザ照射がなされ、高精度の微細な貫通孔12を高密度に形成することができる。また、冷却剤25のパターン上をレーザ照射し、蒸発させることで、冷却効果を得ることができるとともに、形成された貫通孔12からレーザ照射による残渣を冷却剤25とともに、流出することができる。 Next, as shown in FIG. 10 (d), the glass substrate 11 having the coolant 25 formed on the first main surface 11A, which is the surface, is directed to the coolant 25 using the laser processing apparatus 1 of FIG. The through holes 12 are sequentially formed by laser irradiation while performing positioning. At the time of laser irradiation, the laser irradiation area R L on the surface of the glass substrate 11 is covered with the coolant 25, and while the coolant 25 is evaporated, the laser irradiation is performed to form the fine through holes 12 with high density at high density. can do. Further, the pattern of the coolant 25 is laser-irradiated and evaporated, whereby the cooling effect can be obtained, and the residue of the laser irradiation can be made to flow out together with the coolant 25 from the formed through holes 12.

順次レーザ照射を行い、図10(d)に示すように、ガラス基板11上に貫通孔12を形成する。貫通孔12を形成した後、電極形成領域および貫通孔12へのストライクめっきステップS104により、全面に薄いストライクめっき層を形成し、パターニングして、第1主面11Aおよび第2主面11Bから、電極形成領域および貫通孔12内を覆うストライクめっき層パターンを形成する。   Laser irradiation is sequentially performed to form the through holes 12 on the glass substrate 11 as shown in FIG. After the through holes 12 are formed, a thin strike plating layer is formed on the entire surface by strike plating step S104 on the electrode formation region and the through holes 12 and patterned to form the first main surface 11A and the second main surface 11B. A strike plating layer pattern that covers the electrode formation region and the inside of the through hole 12 is formed.

そして最後に、図10(e)に示すように、はんだめっきステップS105により、ストライクめっき層パターン形成のなされた電極形成領域および貫通孔12に、はんだめっき層を形成し、第1主面11Aおよび第2主面11Bから、貫通孔12内を覆うはんだめっき層を形成し第1電極13、第2電極14及び貫通電極15を形成する。以上のようにしてガラスインターポーザ10が完成する。   Finally, as shown in FIG. 10 (e), in the solder plating step S105, a solder plating layer is formed on the electrode formation region and the through hole 12 in which the strike plating layer pattern is formed, and the first major surface 11A and A solder plating layer covering the inside of the through hole 12 is formed from the second major surface 11B, and the first electrode 13, the second electrode 14 and the through electrode 15 are formed. The glass interposer 10 is completed as described above.

実施の形態4の方法によれば、レーザ照射によって形成した浅溝12S内にパターン状に形成した冷却剤25を蒸発させながら、レーザ照射がなされ、冷却効果を得ることができるとともに、形成された貫通孔12からレーザ照射による残渣を冷却剤25とともに、流出することができる。従って、実施の形態4のレーザ加工方法によれば、高精度の微細な貫通孔12を高密度に形成することができる。   According to the method of the fourth embodiment, the laser irradiation is performed while evaporating the coolant 25 formed in the shape of a pattern in the shallow groove 12S formed by the laser irradiation, so that the cooling effect can be obtained and formed. The residue of the laser irradiation can flow out of the through hole 12 together with the coolant 25. Therefore, according to the laser processing method of the fourth embodiment, fine through holes 12 with high accuracy can be formed at high density.

なお、実施の形態4で用いる冷却剤は、浅溝12Sに充填するため、ノズルからの液体供給で容易にパターニングし得、パターニングのためのマスクも不要であるが、実施の形態3で用いたジェル状冷却剤を用いることで、取り扱いが容易となる。   Since the coolant used in the fourth embodiment is filled in the shallow groove 12S, it can be easily patterned by liquid supply from the nozzle, and a mask for patterning is not necessary, but it is used in the third embodiment. The use of a gel coolant facilitates handling.

また、実施の形態4の方法によれば、実際にはレーザ照射による浅溝の形成と、浅溝に位置合わせをしながらレーザ照射により貫通孔を形成するという、2段階のレーザ照射で貫通孔を形成する。従って、1回あたりのレーザ照射深さを浅くすることができ、しかも位置合わせは冷却機能と位置合わせ用パターンとを兼ねたパターンを用いて効率よく、貫通孔の形成を行うことができるため、応力歪なし、ひいてはクラックレスで、位置精度が高く、アスペクト比の高い貫通孔の形成が可能となる。   In addition, according to the method of the fourth embodiment, a through hole is formed by two steps of laser irradiation, in which formation of the shallow groove by laser irradiation and formation of the through hole by laser irradiation while positioning in the shallow groove are actually performed. Form Therefore, the depth of laser irradiation per one time can be made shallow, and furthermore, the through holes can be formed efficiently by using the pattern that combines the cooling function and the pattern for alignment for alignment. It is possible to form a through hole with high stress ratio and high aspect ratio without stress distortion, and hence without crack.

実施の形態5.
図11は、本発明の実施の形態5にかかるレーザ加工方法およびレーザ加工装置を模式的に示す図である。実施の形態5では、まず、ガラス基板11表面に冷却剤を供給しながらレーザ照射領域RLに、レーザ照射により貫通孔12を形成する方法において、冷却槽40に充填された冷却液26としての水内に、基板載置台31を設置し、基板載置台31上に液体を溜める枠体41を設置し、ガラス基板11表面に、枠体41の高さh分だけの水を保持しつつレーザ照射を行うものである。
Embodiment 5
FIG. 11 is a view schematically showing a laser processing method and a laser processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, first, in the method of forming the through holes 12 in the laser irradiation area R L by laser irradiation while supplying the coolant to the surface of the glass substrate 11, the cooling liquid 40 filled in the cooling tank 40 is used. The substrate mounting table 31 is installed in water, the frame 41 for storing the liquid is installed on the substrate mounting table 31, and the laser corresponding to the height h of the frame 41 is held on the surface of the glass substrate 11. Irradiation is performed.

ガラス基板11を搬送する搬送部の基板載置台31が、液体を溜める枠体41を有している。そして、冷却剤としての水を供給するノズル23と、冷却液26を充填した冷却槽40とを備え、枠体41は、冷却液26をガラス基板11表面で保持し、冷却槽40にオーバーフローするように、あらかじめ決められた高さhを有する。基板載置台31については詳細を省略するが、図示しない搬送部に接続され、ガラス基板11を載置してあらかじめ決められた搬送速度で搬送する。   The substrate mounting table 31 of the conveyance part which conveys the glass substrate 11 has the frame 41 which hold | stores a liquid. And the nozzle 23 which supplies the water as a coolant, and the cooling tank 40 filled with the cooling liquid 26 are provided, and the frame 41 holds the cooling liquid 26 on the surface of the glass substrate 11 and overflows into the cooling tank 40 As such, it has a predetermined height h. Although the details of the substrate mounting table 31 are omitted, the substrate mounting table 31 is connected to a conveying unit (not shown), and the glass substrate 11 is placed and conveyed at a predetermined conveying speed.

実施の形態5においても実施の形態1から4で用いたのと同様、レーザ加工を行うレーザ加工部30と、加工位置及び加工タイミングを制御する加工制御装置34とを具備したレーザ加工装置1を用いる。   Also in the fifth embodiment, as in the first to fourth embodiments, the laser processing apparatus 1 equipped with the laser processing unit 30 for performing laser processing and the processing control device 34 for controlling the processing position and processing timing is provided. Use.

冷却槽40内に冷却液26を充填し、基板載置台31上に設置されたガラス基板11上に液体を溜める枠体41を設置し、ノズル23からガラス基板11表面に、冷却液26を供給する。冷却液26をオーバーフローさせながら供給することで、枠体41の高さh分だけの水をガラス基板11表面に保持しつつレーザ照射を行うものである。   The cooling liquid 40 is filled in the cooling tank 40, and the frame 41 for storing the liquid is installed on the glass substrate 11 installed on the substrate mounting table 31. The cooling liquid 26 is supplied to the surface of the glass substrate 11 from the nozzle 23. Do. By supplying the cooling liquid 26 while overflowing, laser irradiation is performed while holding water corresponding to the height h of the frame 41 on the surface of the glass substrate 11.

ここで枠体41は、冷却液26としての水がガラス基板11表面に厚さ20nm以上1mm以下の水の膜を形成する高さとするのが望ましい。20nmに満たないと冷却効果が十分でなく、1mmを超えると、レーザ光の屈折により貫通孔の加工精度が低下する。   Here, it is desirable that the frame 41 has a height at which water as the coolant 26 forms a water film with a thickness of 20 nm or more and 1 mm or less on the surface of the glass substrate 11. If it is less than 20 nm, the cooling effect is not sufficient, and if it exceeds 1 mm, the processing accuracy of the through hole is reduced due to the refraction of the laser beam.

以上のようにして、ガラス基板11上での冷却液の厚さを制御しつつ冷却液を供給することができるため、レーザ光の屈折による位置ずれを生じることなく、高精度の微細な貫通孔を高密度に形成することができる。また、一様で薄い水の膜が形成されていることで、冷却効果を得ることができるとともに、形成された貫通孔12からレーザ照射による残渣を水の膜とともに、流出することができる。また、ガラス基板11を載置した基板載置台31は裏面側も水で覆われているため、裏面からの冷却効果も高く、加工精度を高めかつ応力歪ひいてはクラックも発生を抑制しつつ信頼性の高いガラスインターポーザを得ることが可能となる。従って、実施の形態5のレーザ加工方法では、位置精度を維持しつつ、ガラス基板11に対して、応力歪なし、ひいてはクラックレスで高品質のレーザ加工を実現することができ、高精度で信頼性の高い配線回路を備えたガラスインターポーザを得ることができる。   As described above, since the cooling liquid can be supplied while controlling the thickness of the cooling liquid on the glass substrate 11, a fine through-hole with high accuracy without causing positional deviation due to laser light refraction. Can be formed at high density. In addition, since a uniform thin water film is formed, a cooling effect can be obtained, and residues formed by laser irradiation can flow out together with the water film from the formed through holes 12. Further, since the back side of the substrate mounting table 31 on which the glass substrate 11 is mounted is also covered with water, the cooling effect from the back surface is also high, the processing accuracy is enhanced, and the generation of stress distortion and thus cracks is suppressed It is possible to obtain a high-temperature glass interposer. Therefore, according to the laser processing method of the fifth embodiment, high-quality laser processing without stress distortion and crackless can be realized on the glass substrate 11 while maintaining positional accuracy, and high reliability can be achieved. It is possible to obtain a glass interposer provided with a highly conductive wiring circuit.

なお実施の形態1から5についてはガラス基板11に対する貫通孔12の形成について説明したが、被加工物としてはガラス基板11に限定されることなく、シリコン、化合物半導体、有機物などにも適用可能である。また、レーザ発振器についても、CO2レーザに限定されることなく、被加工物に対して吸収可能な波長を有するものは、適宜選択可能である。 In the first to fifth embodiments, the formation of the through holes 12 in the glass substrate 11 has been described, but the workpiece is not limited to the glass substrate 11, and can be applied to silicon, compound semiconductors, organic substances, etc. is there. Further, the laser oscillator is not limited to the CO 2 laser, and one having a wavelength that can be absorbed to the workpiece can be appropriately selected.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。   The configuration shown in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and one of the configurations is possible within the scope of the present invention. Parts can be omitted or changed.

1 レーザ加工装置、10 ガラスインターポーザ、10A 第1主面、10B 第2主面、11 ガラス基板、11A 第1主面、11B 第2主面、12 貫通孔、12S 浅溝、13 第1電極、14 第2電極、15 貫通電極、16 CPU、17 メモリ、18 はんだボール、19 プリント基板、19P 配線パターン、21 親水性膜、22 冷却剤、23 ノズル、24 ジェル状冷却剤、25 冷却剤、30 レーザ加工部、31 基板載置台、32 レーザ発振器、33X,33Y ガルバノスキャナ、34 加工制御装置、35X,35Y ガルバノミラー、36 Fθレンズ、37 レーザ光、40 冷却槽、100 メモリ装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 laser processing apparatus, 10 glass interposer, 10A 1st main surface, 10B 2nd main surface, 11 glass substrate, 11A 1st main surface, 11B 2nd main surface, 12 through hole, 12S shallow groove, 13 1st electrode, 14 second electrode 15 through electrode 16 CPU 17 memory 18 solder ball 19 printed circuit board 19P wiring pattern 21 hydrophilic film 22 coolant agent 23 nozzle 24 gel coolant agent 25 coolant agent 30 Laser processing unit, 31 substrate mounting table, 32 laser oscillators, 33X, 33Y galvano scanner, 34 processing control device, 35X, 35Y galvano mirror, 36 Fθ lens, 37 laser light, 40 cooling tank, 100 memory device.

Claims (6)

ガラス基板である被加工物に親水性処理を行い、前記被加工物の表面を冷却被膜で覆う工程と、
前記冷却被膜で被覆された被加工物を一定速度で搬送しながら、協調制御でガルバノスキャナにより、レーザ光を走査し、前記冷却被膜を介して前記被加工物に前記レーザ光を照射し、レーザ光が照射される領域に貫通孔を形成する工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工方法。
Applying a hydrophilic treatment to a workpiece, which is a glass substrate, and covering the surface of the workpiece with a cooling film;
While conveying the workpiece coated with the cooling film at a constant speed, laser light is scanned by a galvano scanner under cooperative control, and the laser beam is irradiated to the workpiece through the cooling film, and the laser Forming a through hole in the area to be irradiated with light;
A laser processing method comprising:
ガラス基板である被加工物に厚さ20nm以上1μm以下の水の膜を形成し、前記被加工物の表面を冷却被膜で覆う工程と、
前記冷却被膜で被覆された被加工物を一定速度で搬送しながら、協調制御でガルバノスキャナにより、レーザ光を走査し、前記冷却被膜を介して前記被加工物に前記レーザ光を照射し、レーザ光が照射される領域に貫通孔を形成する工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工方法。
Forming a water film having a thickness of 20 nm or more and 1 μm or less on a workpiece which is a glass substrate, and covering the surface of the workpiece with a cooling film;
While conveying the workpiece coated with the cooling film at a constant speed, laser light is scanned by a galvano scanner under cooperative control, and the laser beam is irradiated to the workpiece through the cooling film, and the laser Forming a through hole in the area to be irradiated with light;
A laser processing method comprising:
ノズルからガラス基板である被加工物の表面に冷却剤を供給し、前記被加工物の表面を冷却被膜で覆う工程と、
前記冷却被膜で被覆された被加工物を一定速度で搬送しながら、協調制御でガルバノスキャナにより、レーザ光を走査し、前記冷却被膜を介して前記被加工物に前記レーザ光を照射し、レーザ光が照射される領域に貫通孔を形成する工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工方法。
Supplying a coolant from the nozzle to the surface of the workpiece, which is a glass substrate, and covering the surface of the workpiece with a cooling film;
While conveying the workpiece coated with the cooling film at a constant speed, laser light is scanned by a galvano scanner under cooperative control, and the laser beam is irradiated to the workpiece through the cooling film, and the laser Forming a through hole in the area to be irradiated with light;
A laser processing method comprising:
ガラス基板である被加工物の表面に選択的に冷却剤を供給し、前記被加工物の表面に冷却被膜を選択的に形成する工程と、
前記冷却被膜が選択的に形成された被加工物を一定速度で搬送しながら、協調制御でガルバノスキャナにより、レーザ光を走査し、前記選択的に形成された冷却被膜を介して前記被加工物に前記レーザ光を照射し、レーザ光が照射される領域に貫通孔を形成する工程と、
を含むことを特徴とするレーザ加工方法。
Selectively supplying a coolant to the surface of the workpiece, which is a glass substrate, and selectively forming a cooling film on the surface of the workpiece;
The laser beam is scanned by a galvano-scanner under cooperative control while conveying the workpiece on which the cooling film is selectively formed at a constant speed, and the workpiece is scanned via the selectively formed cooling film. Irradiating the laser beam on the surface and forming a through hole in a region irradiated with the laser beam;
A laser processing method comprising:
前記冷却被膜を選択的に形成する工程に先立ち、
レーザ照射により、被加工物の貫通孔形成領域に浅溝を形成する工程と、
前記浅溝に前記冷却剤を充填する工程とを含み、
前記貫通孔を形成する工程は、
前記冷却剤に位置合わせをしながら前記浅溝に合わせて、レーザ照射により貫通孔を形成する工程であることを特徴とする請求項4に記載のレーザ加工方法。
Prior to the step of selectively forming the cooling film,
Forming a shallow groove in the through hole forming region of the workpiece by laser irradiation;
Filling the shallow groove with the coolant;
In the step of forming the through hole,
The laser processing method according to claim 4, wherein the through holes are formed by laser irradiation in accordance with the shallow groove while aligning with the coolant.
被加工物の表面に、冷却剤を供給し、前記表面に冷却被膜を形成する冷却剤供給部と、
前記冷却剤の供給により前記冷却被膜で被覆された前記被加工物を一定速度で搬送する搬送部と、
レーザ発振器と、
前記レーザ発振器からのレーザ光を、あらかじめ決められた速度で走査するスキャナとを備え、
前記冷却被膜を介して前記被加工物にレーザ照射を行うことで、貫通孔を形成するレーザ加工装置であって、
前記被加工物を搬送する搬送部が、前記被加工物を囲む枠体を備え、
前記冷却剤供給部は、前記冷却剤を充填した冷却槽と、前記被加工物に前記冷却剤を供給する供給ノズルとを備え、
前記枠体は、あらかじめ決められた高さを有し、前記冷却剤を、前記被加工物表面で保持し、前記冷却槽に前記冷却剤をオーバーフローすることを特徴とするレーザ加工装置。
A coolant supply unit for supplying a coolant to a surface of a workpiece and forming a cooling film on the surface;
A transport unit that transports the workpiece coated with the cooling film at a constant speed by the supply of the coolant;
A laser oscillator,
A scanner for scanning laser light from the laser oscillator at a predetermined speed;
It is a laser processing apparatus which forms a through-hole by performing laser irradiation to the said to-be-processed object via the said cooling film, Comprising:
The conveyance part which conveys the said to-be-processed object is equipped with the frame which surrounds the said to-be-processed object,
The coolant supply unit includes a cooling tank filled with the coolant, and a feed nozzle for feeding the coolant to the workpiece.
The laser processing apparatus , wherein the frame has a predetermined height, holds the coolant on the surface of the workpiece, and overflows the coolant into the cooling tank .
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