WO2023062842A1 - 加工装置、加工方法及び基板の製造方法 - Google Patents

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義和 大谷
裕 山岡
昌実 倉田
健人 宇佐美
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信越エンジニアリング株式会社
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    • B23K2101/42—Printed circuits

Definitions

  • the present invention relates to a processing apparatus, processing method, and substrate manufacturing method.
  • SoC System on a Chip
  • the wiring of semiconductor package substrates is also required to be highly precise, and the wiring is becoming multi-layered. Lines and spaces (L&S) are becoming narrower and more complex due to such thinning and multi-layering of wiring. As the wiring width becomes narrower, the wiring resistance tends to increase.
  • L&S Lines and spaces
  • VIA through holes
  • VOA through holes
  • grooves trenches
  • the cross-sectional area of the wiring can be increased, so that an increase in wiring resistance can be suppressed.
  • a dedicated vacuum laminator is used to laminate build-up films on both sides of an inner layer substrate (core layer) that uses a glass epoxy resin material.
  • the surface of the build-up film thus obtained is processed to form the through-holes and trenches, and a metal layer is formed by plating to form an electrode.
  • the diameter of the required through-hole itself is becoming smaller. It is also required to form a cylindrical through-hole (a cylindrical VIA) with a small difference between the top diameter and the bottom diameter.
  • the trench is also required to be a straight trench.
  • a high-resolution and high-energy density laser beam is effective for processing the substrate as straight as possible and forming the cylindrical holes and cylindrical trenches with high precision.
  • the excimer laser has a shallow depth of focus, the use of this laser enables processing with high resolution and high energy density, and enables formation of straight vias and straight trenches at accurate positions without blurring.
  • Patent Document 1 describes an invention relating to a laser drilling method and apparatus.
  • a linear or rectangular beam is irradiated onto a processing region of a substrate to be processed by a contact mask method through a contact mask, and the linear or rectangular beam is scanned with respect to the contact mask. is stated.
  • paragraph 0037 of Patent Document 1 describes oscillating a laser oscillator and moving a linear beam in the L-axis direction by a scanning mechanism to irradiate the entire pattern of the contact mask.
  • a scanning mechanism to irradiate the entire pattern of the contact mask.
  • Patent Document 2 describes an invention relating to a processing apparatus and processing method for ablation processing.
  • a processing apparatus for ablation processing according to claim 1 of Patent Document 2 includes a scanning mechanism that relatively moves a line beam forming unit including a line beam forming optical system with respect to the apparatus main body and scans a line of light.
  • the scanning mechanism 60 is capable of reciprocating the line beam forming section 20 along the scanning direction (X direction). Along with the movement, the line-shaped light perpendicular to the scanning direction (X direction) moves relative to the mask M and the projection optical system 30, and the mask M and the substrate W fixed to the mask stage 40 and the processing stage 50, respectively. is scanned.”
  • the processing stage 50 can fix the substrate W by vacuum suction or the like, and position the substrate W with respect to the mask M by moving and rotating in the XY directions. In addition, it is possible to move stepwise along the scanning direction (here, the X direction) so that the entire substrate W can be ablated.”
  • Patent Document 2 With the invention of Patent Document 2, it is not possible to process a substrate with a large area that requires deep unevenness. Furthermore, since the laser beam is moved during scanning, it is difficult to irradiate the entire area of a large mask. For this reason, it is difficult to cope with a large area of the substrate to be irradiated. Furthermore, since the optical element after the mask requires a large size, distortion is likely to occur and it is not suitable for high-precision processing. When a reduction optical lens is used, it is necessary to use a lens with a very large diameter. There is a problem that the machining accuracy during timed operation deteriorates.
  • JP 2001-79678 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-49560
  • unevenness processing of a semiconductor substrate unevenness processing of the substrate surface is performed by irradiating the substrate with a laser beam passing through the opening pattern of the mask, that is, unevenness processing by ablation processing.
  • ablation processing not only a through-hole but also a dimension-stopping process for forming a trench with a high aspect ratio without penetrating is possible.
  • the laser beam energy for ablation processing requires a much higher energy density than, for example, exposure equipment, so it is necessary to consider heat.
  • the present invention has been made to solve the above problems. It is an object of the present invention to provide a processing method capable of performing processing with high precision, and a substrate manufacturing method capable of manufacturing a substrate in which fine unevenness processing is formed with high precision over the region to be processed of the substrate.
  • a processing apparatus for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, comprising: a first optical function unit comprising a laser light source for irradiating the laser beam in a pulsed manner, and a shaping optical system for shaping the irradiation shape of the laser beam from the laser light source into a rectangular shape; a second optical function unit comprising a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; a substrate stage that holds the substrate; including the mask includes a mask irradiation area irradiated with the laser beam that has passed through the first optical function unit, the mask irradiation area being a part of the effective area of the mask; the substrate includes a substrate irradiation area onto which the pattern is projected by the laser beam passing through the mask; The substrate irradiation area is smaller than the processed area
  • such processing equipment does not need to use high laser energy, and can be constructed at low cost without using expensive laser light sources and optical members. can be suppressed, and high-precision machining can be performed.
  • a processing apparatus for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, a first optical function unit comprising a laser light source for irradiating the laser beam in a pulsed manner, and a shaping optical system for shaping the irradiation shape of the laser beam from the laser light source into a rectangular shape; a second optical function unit comprising a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; a substrate stage that holds the substrate; including the mask includes a mask irradiation area irradiated with the laser beam that has passed through the first optical function unit, the mask irradiation area being a part of the effective area of the mask; the substrate includes a substrate irradiation area onto which the pattern is projected by the laser beam passing through the mask; The substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate,
  • the substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate
  • such processing equipment does not need to use high laser energy, and can be constructed at low cost without using expensive laser light sources and optical members. can be suppressed, and high-precision machining can be performed.
  • small-sized optical components can be used, inexpensive and high-precision components can be used.
  • processing can be performed with higher accuracy than when scanning with a laser beam.
  • processing can be performed with a higher energy density.
  • the mask and the substrate stage operate synchronously in a plane direction substantially perpendicular to the direction in which the laser beam is irradiated, thereby maintaining a relatively corresponding positional relationship.
  • the mask and the substrate stage are operated synchronously with the irradiation position of the laser beam fixed, and the mask and the substrate stage are overlapped with a part of the substrate irradiation area. It is preferable that the substrate stage is sweep-irradiated, and the surface unevenness processing of the processed region of the substrate is performed.
  • processing can be performed with higher accuracy than when scanning a laser beam.
  • processing can be performed with a higher energy density.
  • the laser beam is preferably an excimer laser.
  • a processing apparatus that includes such a mask stage is capable of efficiently sweeping the mask.
  • the mask can be enlarged more than the actual processing pattern, and the energy of the laser beam irradiated to the mask can be made smaller than the processing energy irradiated to the substrate. can be done.
  • the thermal drift due to the energy of the laser beam can be suppressed, so the thermal expansion of the mask can be suppressed, and high-precision machining can be performed even after a long-time machining operation.
  • the mask can be made to have a pattern larger than the actual pattern to be processed, it is less likely to be affected by fine dust.
  • the third optical function unit further includes cooling means for cooling the reduction projection optical system.
  • thermal drift due to the energy of the laser beam can be further suppressed, and high-precision processing can be performed even after long-term processing operations.
  • the shaping optical system is an optical system that includes a plurality of cylindrical lenses and shapes the laser beam from the laser light source into a laser beam having the rectangular irradiation shape and a uniform irradiation energy density. is preferred.
  • a processing device that includes such an optical system can form a high-quality laser beam with a rectangular beam profile with extremely uniform energy density.
  • the shaping optical system is preferably an optical system that includes a plurality of cylindrical lenses and shapes the laser beam from the laser light source into a laser beam whose irradiation shape is the rectangular shape and the top hat shape. .
  • a processing apparatus including such an optical system can irradiate a region to be processed on a substrate with a rectangular top-hat laser beam with extremely uniform energy density.
  • the second optical function part can further shape the irradiation shape of the laser beam that has passed through the first optical function part through the mask.
  • the second optical function unit can further shape the irradiation shape of the rectangular laser beam, for example, according to the pattern corresponding to the region to be processed on the substrate.
  • said mask and said substrate stage are swept non-stop while said laser beam is pulsed onto said mask and said substrate stage.
  • stage operation and stop are not frequently repeated, so the heat load on the stage can be suppressed and highly accurate positioning can be maintained for a long period of time.
  • imaging means for reading characteristic portions of the substrate imaging means for reading characteristic portions of the mask
  • imaging means for reading characteristic portions of the mask It is preferable to further include an alignment mechanism that aligns the relative positions of the substrate and the mask based on the positional information of the characteristic portion of the substrate and the characteristic portion of the mask.
  • the mask is installed in a substantially vertical direction with respect to the horizontal plane on which the processing apparatus is installed.
  • such a processing apparatus can reduce the effects of mask warpage, achieve high-precision concave and convex processing, and prevent dust from adhering to the mask surface. Since it is difficult to remove dust, defects due to dust are less likely to occur. Furthermore, the height of the device can be reduced because most of the long optical path can be along the horizontal plane.
  • a processing method for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam comprising: a first optical function unit including a laser light source and a shaping optical system; a second optical function unit including a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; and a substrate stage that holds the substrate.
  • a processing device comprising irradiating the shaping optical system with a pulsed laser beam from the laser light source in the first optical function unit to shape the irradiation shape of the laser beam into a rectangular shape; irradiating a mask irradiation area, which is a part of the effective area of the mask, with the laser beam that has passed through the first optical function section, in the second optical function section; irradiating a substrate irradiation area of the substrate with the laser beam through the mask to project the pattern onto the substrate irradiation area; so that the substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate;
  • a processing method is provided in which, during a processing operation on the substrate, sweeping irradiation is performed on the mask and the substrate stage while part of the substrate irradiation area is overlapped, thereby processing the surface unevenness of the region to be processed of the substrate.
  • such a processing method does not require the use of high laser energy, does not use expensive laser light sources and optical members, and can be constructed at low cost. can be suppressed, and high-precision machining can be performed.
  • a processing method for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam comprising: irradiating the substrate with the laser beam so that the substrate irradiation area is smaller than the region to be processed of the substrate by passing the laser beam shaped into a rectangular shape through a mask;
  • a processing method for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam comprising: a first optical function unit including a laser light source and a shaping optical system; a second optical function unit including a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; and a substrate stage that holds the substrate.
  • a processing device comprising irradiating the shaping optical system with a pulsed laser beam from the laser light source in the first optical function unit to shape the irradiation shape of the laser beam into a rectangular shape; irradiating a mask irradiation area, which is a part of the effective area of the mask, with the laser beam that has passed through the first optical function section, in the second optical function section; irradiating a substrate irradiation area of the substrate with the laser beam through the mask to project the pattern onto the substrate irradiation area; so that the substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate;
  • such a processing method does not require the use of high laser energy, does not use expensive laser light sources and optical members, and can be constructed at low cost. can be suppressed, and high-precision machining can be performed.
  • small-sized optical components can be used, inexpensive and high-precision components can be used.
  • processing can be performed with higher accuracy than when scanning with a laser beam. Further, with such a processing method, since a large-area mask can be used, processing can be performed with a higher energy density.
  • the mask and the substrate stage are operated synchronously in a plane direction substantially perpendicular to the direction in which the laser beam is irradiated, thereby maintaining a relatively corresponding positional relationship
  • the mask and the substrate stage are operated synchronously with the irradiation position of the laser beam fixed, and the mask and the substrate stage are overlapped with a part of the substrate irradiation area. It is preferable to subject the substrate stage to sweeping irradiation to process the surface of the processed region of the substrate to have unevenness.
  • processing can be performed with higher accuracy than when scanning a laser beam. Further, with such a processing method, since a large-area mask can be used, processing can be performed with a higher energy density.
  • a mask stage that holds the mask and sweeps the mask.
  • the processing apparatus further includes a third optical function section having a reduction projection optical system between the second optical function section and the substrate stage. is preferably used.
  • the mask can be enlarged more than the actual processing pattern, so that the substrate is irradiated with the energy of the laser beam irradiated on the mask. It can be made smaller than the processing energy. As a result, the thermal drift due to the energy of the laser beam can be suppressed, so the thermal expansion of the mask can be suppressed, and high-precision machining can be performed even after a long-time machining operation. In addition, since the mask can be made to have a pattern larger than the actual pattern to be processed, it is less likely to be affected by fine dust.
  • the third optical function unit one further comprising cooling means for cooling the reduction projection optical system.
  • an optical system including a plurality of cylindrical lenses is used as the shaping optical system, and the laser beam from the laser light source is a uniform laser beam having the rectangular irradiation shape. It is preferably shaped into a beam.
  • the irradiation shape of the laser beam that has passed through the first optical function part can be further shaped through the mask.
  • the second optical function unit can further shape the irradiation shape of the rectangular laser beam, for example, according to the pattern corresponding to the region to be processed on the substrate.
  • the mask and the substrate stage are not stopped while pulse-irradiating the mask and the substrate stage with the laser beam. It is preferable to sweep with .
  • stage operation and stop are not frequently repeated, so the heat load on the stage can be suppressed and highly accurate positioning can be maintained for a long period of time.
  • the sweep irradiation can be repeated multiple times for each region to be processed of the substrate.
  • reading a characteristic portion of the substrate and a characteristic portion of the mask Aligning the relative positions of the substrate and the mask using an alignment mechanism based on the positional information of the characteristic portion of the substrate and the characteristic portion of the mask.
  • the processing device one in which the mask is installed in a direction perpendicular to a horizontal plane on which the processing device is installed.
  • a processing apparatus can reduce the effects of mask warping, achieve highly accurate concave and convex processing, and prevent dust from adhering to the mask surface. Since it is difficult to remove dust, defects due to dust are less likely to occur. Furthermore, the height of the device can be reduced because most of the long optical path can be along the horizontal plane.
  • the method for manufacturing a substrate according to the first aspect is a method for manufacturing a substrate having fine unevenness formed on its surface by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, a first optical function unit including a laser light source and a shaping optical system; a second optical function unit including a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; and a substrate stage that holds the substrate.
  • a processing device comprising irradiating the shaping optical system with a pulsed laser beam from the laser light source in the first optical function unit to shape the irradiation shape of the laser beam into a rectangular shape; irradiating a mask irradiation area, which is a part of the effective area of the mask, with the laser beam that has passed through the first optical function section, in the second optical function section; irradiating a substrate irradiation area of the substrate with the laser beam through the mask to project the pattern onto the substrate irradiation area; so that the substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate;
  • a method of manufacturing a substrate wherein during a processing operation on the substrate, sweeping irradiation is performed on the mask and the substrate stage while part of the substrate irradiation area is overlapped, and surface irregularities are processed on a region to be processed of the substrate.
  • such a substrate manufacturing method does not require the use of high laser energy, does not use expensive laser light sources and optical members, and can be constructed at low cost. can be suppressed, and a substrate processed with high precision can be manufactured.
  • a method of manufacturing a substrate having fine irregularities formed on its surface by ablation processing using irradiation energy of a laser beam comprising: A processing method for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, irradiating the substrate with the laser beam so that the substrate irradiation area is smaller than the region to be processed of the substrate by passing the laser beam shaped into a rectangular shape through a mask; A method for manufacturing a substrate is provided in which surface irregularities are processed on a region to be processed of the substrate while a part of the substrate irradiation area is superimposed during a processing operation on the substrate.
  • a method for manufacturing a substrate according to a third aspect is a method for manufacturing a substrate having fine unevenness formed on the surface thereof by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, a first optical function unit including a laser light source and a shaping optical system; a second optical function unit including a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; and a substrate stage that holds the substrate.
  • a processing device comprising irradiating the shaping optical system with a pulsed laser beam from the laser light source in the first optical function unit to shape the irradiation shape of the laser beam into a rectangular shape; irradiating a mask irradiation area, which is a part of the effective area of the mask, with the laser beam that has passed through the first optical function section, in the second optical function section; irradiating a substrate irradiation area of the substrate with the laser beam through the mask to project the pattern onto the substrate irradiation area; so that the substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate;
  • such a substrate manufacturing method does not require the use of high laser energy, does not use expensive laser light sources and optical members, and can be constructed at low cost. can be suppressed, and a substrate processed with high precision can be manufactured.
  • small-sized optical components can be used, inexpensive and high-precision components can be used.
  • processing can be performed with higher accuracy than when scanning with a laser beam. Further, with such a processing method, since a large-area mask can be used, processing can be performed with a higher energy density.
  • the substrate may be a semiconductor package substrate.
  • the substrate manufacturing method of the present invention can be applied particularly advantageously to the manufacture of semiconductor packages.
  • the processing method of the present invention it is possible to precisely process fine unevenness over the region to be processed of the substrate.
  • the substrate manufacturing method of the present invention it is possible to manufacture a substrate in which fine irregularities are accurately formed over the processed region of the substrate.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between a region to be processed on a substrate and a substrate irradiation area in the present invention; It is a figure explaining an example of the superimposition irradiation in a uniaxial direction. It is a figure explaining an example of superimposition irradiation from the 1st row to the 3rd row.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of shaping of an irradiation shape of a laser beam in an example of a shaping optical system;
  • the inventors of the present invention have found that, in the process of forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using the irradiation energy of a laser beam, the substrate irradiation area where the laser beam is irradiated in one shot.
  • the mask and the substrate stage are swept irradiated while overlapping a part of the substrate irradiation area to process the surface unevenness of the region to be processed of the substrate; /or the mask and the substrate stage are synchronously operated while the irradiation position of the laser beam is fixed, and the mask and the substrate stage are swept and irradiated to process the surface unevenness of the region to be processed of the substrate.
  • the inventors have found that it is possible to perform fine unevenness processing with high accuracy over the region to be processed, and have completed the present invention.
  • a processing apparatus is a processing apparatus for forming fine irregularities on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, a first optical function unit comprising a laser light source for irradiating the laser beam in a pulsed manner, and a shaping optical system for shaping the irradiation shape of the laser beam from the laser light source into a rectangular shape; a second optical function unit comprising a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; a substrate stage that holds the substrate; including the mask includes a mask irradiation area irradiated with the laser beam that has passed through the first optical function unit, the mask irradiation area being a part of the effective area of the mask; the substrate includes a substrate irradiation area onto which the pattern is projected by the laser beam passing through the mask; The substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate, During a processing operation
  • a processing apparatus is a processing apparatus for forming fine irregularities on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, a first optical function unit comprising a laser light source for irradiating the laser beam in a pulsed manner, and a shaping optical system for shaping the irradiation shape of the laser beam from the laser light source into a rectangular shape; a second optical function unit comprising a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; a substrate stage that holds the substrate; including the mask includes a mask irradiation area irradiated with the laser beam that has passed through the first optical function unit, the mask irradiation area being a part of the effective area of the mask; the substrate includes a substrate irradiation area onto which the pattern is projected by the laser beam passing through the mask; The substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate, The mask and the substrate stage are configured to maintain
  • a processing method is a processing method for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, a first optical function unit including a laser light source and a shaping optical system; a second optical function unit including a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; and a substrate stage that holds the substrate.
  • a processing device comprising irradiating the shaping optical system with a pulsed laser beam from the laser light source in the first optical function unit to shape the irradiation shape of the laser beam into a rectangular shape; irradiating a mask irradiation area, which is a part of the effective area of the mask, with the laser beam that has passed through the first optical function section, in the second optical function section; irradiating a substrate irradiation area of the substrate with the laser beam through the mask to project the pattern onto the substrate irradiation area; so that the substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate;
  • the mask and the substrate stage are irradiated sweeping while partially overlapping the substrate irradiation area, thereby processing the surface unevenness of the region to be processed of the substrate.
  • a processing method is a processing method for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, irradiating the substrate with the laser beam so that the substrate irradiation area is smaller than the region to be processed of the substrate by passing the laser beam shaped into a rectangular shape through a mask;
  • the surface unevenness processing of the region to be processed of the substrate is performed while a part of the substrate irradiation area is superimposed during the processing operation on the substrate.
  • a processing method is a processing method for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, a first optical function unit including a laser light source and a shaping optical system; a second optical function unit including a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; and a substrate stage that holds the substrate.
  • a processing device comprising irradiating the shaping optical system with a pulsed laser beam from the laser light source in the first optical function unit to shape the irradiation shape of the laser beam into a rectangular shape; irradiating a mask irradiation area, which is a part of the effective area of the mask, with the laser beam that has passed through the first optical function section, in the second optical function section; irradiating a substrate irradiation area of the substrate with the laser beam through the mask to project the pattern onto the substrate irradiation area; so that the substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate;
  • a method for manufacturing a substrate according to the first aspect of the present invention is a method for manufacturing a substrate having fine irregularities formed on its surface by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, a first optical function unit including a laser light source and a shaping optical system; a second optical function unit including a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; and a substrate stage that holds the substrate.
  • a processing device comprising irradiating the shaping optical system with a pulsed laser beam from the laser light source in the first optical function unit to shape the irradiation shape of the laser beam into a rectangular shape; irradiating a mask irradiation area, which is a part of the effective area of the mask, with the laser beam that has passed through the first optical function section, in the second optical function section; irradiating a substrate irradiation area of the substrate with the laser beam through the mask to project the pattern onto the substrate irradiation area; so that the substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate;
  • the mask and the substrate stage are swept irradiated while partially overlapping the substrate irradiation area during the processing operation on the substrate, and the surface unevenness processing of the region to be processed of the substrate is performed.
  • a method for manufacturing a substrate according to a second aspect of the present invention is a method for manufacturing a substrate having fine irregularities formed on its surface by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, A processing method for forming fine unevenness on the surface of a substrate by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, irradiating the substrate with the laser beam so that the substrate irradiation area is smaller than the region to be processed of the substrate by passing the laser beam shaped into a rectangular shape through a mask;
  • surface unevenness processing is performed on a region to be processed of the substrate while partially overlapping the irradiation area of the substrate during the processing operation on the substrate.
  • a method for manufacturing a substrate according to a third aspect of the present invention is a method for manufacturing a substrate having fine irregularities formed on its surface by ablation processing using irradiation energy of a laser beam, a first optical function unit including a laser light source and a shaping optical system; a second optical function unit including a mask including an effective area having a pattern corresponding to a region to be processed of the substrate; and a substrate stage that holds the substrate.
  • a processing device comprising irradiating the shaping optical system with a pulsed laser beam from the laser light source in the first optical function unit to shape the irradiation shape of the laser beam into a rectangular shape; irradiating a mask irradiation area, which is a part of the effective area of the mask, with the laser beam that has passed through the first optical function section, in the second optical function section; irradiating a substrate irradiation area of the substrate with the laser beam through the mask to project the pattern onto the substrate irradiation area; so that the substrate irradiation area is smaller than the processed area of the substrate;
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the processing apparatus of the present invention.
  • a processing apparatus 100 shown in FIG. 1 is a processing apparatus for forming fine unevenness on the surface of a substrate 80 by ablation processing using irradiation energy of a laser beam 4 .
  • the processing apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a first optical function section 10, a second optical function section 20, and a substrate stage 40 that holds a substrate 80.
  • the first optical function unit 10 includes a laser light source (laser oscillator) 11 that irradiates (emits) a laser beam 1 in a pulsed manner, and a shaping optical system 12 that irradiates the laser beam 1 from the laser light source 11 .
  • the shaping optical system 12 shapes the irradiation shape of the laser beam 1, for example, as shown in FIG. 1(a) into, for example, a rectangular irradiation shape as shown in FIG. 1(b).
  • a laser beam 2 having a rectangular irradiation shape can exhibit a uniform irradiation energy density, for example, a beam profile exhibiting a top hat shape.
  • the second optical function part 20 has a mask 21 .
  • Mask 21 includes an active area 22 having a pattern corresponding to the area to be processed of substrate 80 .
  • the mask 21 includes a mask irradiation area irradiated with the laser beam 2 that has passed through the first optical function section 10 .
  • This mask irradiation area is part of the effective area 22 of the mask 21 .
  • the light is incident on the three-optical function unit 30 (described later).
  • the processing apparatus 100 shown in FIG. 1 is configured such that a portion of the substrate 80 held on the substrate stage 40 is irradiated with the laser beam 4 emitted from the third optical function unit 30 .
  • the substrate 80 includes a substrate irradiation area onto which a pattern is projected by a laser beam that has passed through the mask 21 (and the optional third optical function portion 30).
  • FIG. 2 shows an example of the relationship between the substrate irradiation area 90 irradiated with the laser beam 4 on the substrate 80 and the processed region 81 of the substrate 80 .
  • the substrate irradiation area 90 is smaller than the processed area 81 of the substrate 80 .
  • a substrate irradiation area 90 shown in FIG. 2 is a one-shot irradiation area of the pulsed laser beam 4 . Also, the substrate irradiation area 90 corresponds to the mask irradiation area, which is a part of the effective area 22 of the mask 21 , since the pattern is projected by the laser beam that has passed through the mask 21 .
  • the mask 21 is configured to be scanned (swept) along sweep axes 21X and 21Y shown in FIG.
  • the substrate stage 40 is configured to be scanned along the sweep axes 80X and 80Y shown in FIG.
  • the processing apparatus 100 of the present invention is configured to sweep-irradiate the mask 21 and the substrate stage 40 with the laser beam 4 to process the surface unevenness of the region 81 to be processed of the substrate 80 .
  • the processing apparatus 100 of the present invention performs superimposed irradiation (first embodiment) and/or synchronous sweep irradiation with the irradiation position of the laser beam fixed, which will be described in detail below. It is configured as follows (second mode).
  • the processing apparatus 100 of the first aspect sweeps and irradiates the mask 20 and the substrate stage 80 while overlapping a part of the substrate irradiation area 90 during the processing operation on the substrate 80, and the surface of the region 81 to be processed of the substrate 80 is irradiated. It is configured to perform uneven processing.
  • performing laser beam irradiation while partially overlapping the substrate irradiation areas 90 is referred to as superimposed irradiation.
  • FIG. 3 An example of superimposed irradiation will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 An example of superimposed irradiation will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3(a) shows a substrate irradiation area 90 on the substrate 80 by one shot of a pulsed laser beam.
  • the mask 20 and the substrate stage 80 are swept, and as shown in FIG.
  • the laser beams are irradiated so as to partially overlap in the direction of the arrow along 80X.
  • the laser beam is irradiated so that the substrate irradiation area 93 of the third shot partially overlaps the substrate irradiation area 91 of the first shot and the substrate irradiation area 92 of the second shot.
  • the processing area expands along the sweep axis 80X.
  • FIG. 4(a) shows a step of ablating the first row of the region 81 to be processed along the sweep axis 80X by superimposed irradiation shown in FIG. 3(b).
  • the sweep axis is superimposed in the direction of the sweep axis 80Y (perpendicular to the sweep axis 80X) with a part of the region subjected to superimposed irradiation in FIG. 4(a).
  • Superimposed irradiation is performed along the sweep axis 80X, and the second row of the region 81 to be processed is ablated along the sweep axis 80X.
  • FIG. 4(b) shows a step of ablating the first row of the region 81 to be processed along the sweep axis 80X by superimposed irradiation shown in FIG. 3(b).
  • the overlapped portion of the substrate irradiation area is irradiated with the laser beam multiple times.
  • the portion is subjected to deep ablation processing according to the pattern shape of the mask, and processing to a desired depth according to the pattern shape of the mask required for the region 81 to be processed can be achieved.
  • the laser beam 4 which is a pulsed rectangular laser beam with a uniform irradiation energy density and is converted into a processing shape through the mask 21, is projected onto the substrate irradiation area 90 of the substrate 80. is irradiated to Therefore, the processing depth of the substrate irradiation area 90 in the substrate 80 corresponding to the mask irradiation area, which is a part of the effective area 22 of the mask 21, can be made uniform, and irradiation can be performed a plurality of times. It is possible to perform a substantially uniform roughening process over the entire surface 81 with high accuracy. Therefore, with this processing apparatus 100, it is possible to accurately perform fine uneven processing over the region 81 to be processed of the substrate 80.
  • such a processing apparatus 100 does not need to use high laser energy, and can be configured at low cost without using expensive laser light sources and optical members. Deterioration can be suppressed, and high-precision processing can be performed.
  • the processing apparatus 100 can irradiate the substrate with the laser beam 4 in a pulsed manner, the superimposed irradiation can be performed at high speed.
  • deep VIA processing and/or trench processing can be performed at high speed.
  • the mask 21 and the substrate stage 40 operate synchronously in a plane direction substantially perpendicular to the direction in which the laser beams 2 and 4 are irradiated, thereby relatively corresponding positional relationships. is configured to keep
  • the movement of mask 21 along sweep axis 21X is synchronized with the movement of substrate stage 80 along sweep axis 80X
  • the movement of mask 21 along sweep axis 21Y is synchronized with sweep axis 80Y.
  • the processing apparatus 100 of the second aspect synchronously operates the mask 21 and the substrate stage 40 while fixing the irradiation position of the laser beam 4 during the processing operation on the substrate 80 .
  • the substrate stage 40 is sweep-irradiated, and the surface unevenness processing of the processing region 81 of the substrate 80 is performed.
  • Such sweep irradiation that can be performed by the processing apparatus 100 of the second aspect is hereinafter referred to as "synchronized sweep irradiation in a state where the irradiation position of the laser beam is fixed".
  • processing can be performed with higher accuracy than when laser beams are scanned.
  • a large-area mask can be used as the mask 21, and by using the large-area mask together with the third optical function section 30, which will be described later, a higher energy density can be obtained. It can also be processed.
  • a pulsed rectangular laser beam having a uniform irradiation energy density is emitted through the mask 21 to form a shape to be processed.
  • a substrate irradiation area 90 of the substrate 80 is irradiated with the laser beam 4 converted to . Therefore, in the processing apparatus 100 of the second aspect, similarly to the first aspect, the processing depth of the substrate irradiation area 90 in the substrate 80 corresponding to the mask irradiation area, which is a part of the effective area 22 of the mask 21, is made uniform.
  • such a processing apparatus 100 does not need to use high laser energy, and can be configured at low cost without using expensive laser light sources and optical members. Deterioration can be suppressed, and high-precision processing can be performed. In addition, since small-sized optical components can be used, inexpensive and high-precision components can be used.
  • the processing apparatus 100 of the first aspect is configured to perform synchronous sweep irradiation with the irradiation position of the laser beam fixed, as in the second aspect, in addition to the superimposed irradiation described above. preferably.
  • the laser beam 1 emitted from the laser light source 11 is preferably an excimer laser.
  • Excimer lasers have a shorter wavelength than conventional solid-state lasers, such as LD-pumped solid-state (DPSS) lasers, so their resolution is high. Therefore, by using an excimer laser, it is possible to process unevenness with higher precision.
  • the excimer laser has a very high absorbability with respect to an epoxy-based substrate material, and has a high processing capability.
  • the shaping optical system 12 includes a plurality of cylindrical lenses, and transforms the laser beam 1 from the laser light source 11 into a laser beam having a rectangular irradiation shape and a uniform irradiation energy density, particularly a top hat laser beam.
  • it is a shaping optical system.
  • FIG. 5 shows a conceptual diagram of shaping the irradiation shape of a laser beam in a shaping optical system equipped with a plurality of cylindrical lenses.
  • the X1 cylindrical lens 13 and the X2 cylindrical lens 15 are arranged at an interval twice their focal length f1 as shown in the lower part of FIG.
  • the Y1 cylindrical lens 14 and the Y2 cylindrical lens 16 are also spaced at twice their focal length.
  • the laser beam 1 emitted by the laser light source 11 shown in FIG. 1 has a non-uniform irradiation shape (beam profile) as shown in FIG.
  • each component of the laser beam 1 is shaped according to its position in the X direction and the Y direction.
  • FIG. 5 it is schematically shown how the component indicated by "2" is shaped through the cylindrical lenses 14 and 16.
  • Each component of the laser beam 1 is shaped by the cylindrical lenses 13 to 16 and condensed at a position separated from the condensing lens 17 by the focal length f2.
  • a high-quality laser beam having a rectangular shape with extremely uniform energy density, especially a top-hat beam profile. 2 can be molded.
  • the processing apparatus 100 of the first aspect by performing superimposed irradiation using such a rectangular beam profile, there is no dead point, which is an area that is not irradiated, and the average is within the allowable range of the desired processing. It is possible to process the substrate 80 in a highly efficient manner.
  • the second optical function section 20 preferably further includes a mask stage that holds the mask 21 and sweeps the mask 21 . By attaching the sweep shaft to the mask stage on which the mask 21 is held, the mask can be efficiently swept.
  • a correction function tilt axis, ⁇ axis
  • the second optical function part 20 can further shape the irradiation shape of the laser beam 2 that has passed through the first optical function part 10 through the mask 21 .
  • the second optical function unit 20 can further shape the rectangular irradiation shape of the laser beam 2 according to, for example, a pattern corresponding to the processed region 81 of the substrate 80 .
  • the mask 21 is installed in a substantially vertical direction with respect to the horizontal plane on which the processing apparatus 100 is installed.
  • the support must be optically transmissive. Not only is this a problem, but the absorption of the laser energy increases in this support material, making the energy efficiency of the laser irradiation poor.
  • the optical path length from the laser light source to the substrate is long, the height of the device increases when the mask is horizontal. By erecting the mask, it is possible to reduce the height of the apparatus.
  • the mask 21 is installed in a direction substantially perpendicular to the horizontal plane on which the processing apparatus 100 is installed, the mask 21 will not bend, and the support for preventing bending by an optical transparent material is unnecessary. Therefore, laser energy can be used efficiently, and processing can be performed with high precision and very high uniformity.
  • the irradiation area of the laser beam 3 passing through the mask 21 can be reduced through an arbitrary reduction optical system 31 described below to increase the energy density of the laser beam 4 irradiated onto the substrate. can. Therefore, even if the large-area mask 21 is made large, by using the reduction optical system 31 corresponding to the size of the mask 21, it is possible to carry out the intended fine concave-convex processing.
  • the size of the mask 21 is not particularly limited.
  • a mask 21 with an outer shape of 700 mm ⁇ 800 mm and an effective area 22 of 600 mm ⁇ 600 mm can be used.
  • hird optical function unit 30 Like the processing apparatus 100 shown in FIG. 1 , it is preferable to further include a third optical function section having a reduction projection optical system 31 between the second optical function section 20 and the substrate stage 40 .
  • the miniaturization of substrate processing has progressed, and several ⁇ m is required as the minimum width for processing. This also affects fine dust, and especially fine dust adhering to the mask portion causes a large amount of processing defects. Therefore, the mask 21 is magnified more than the actual processing, and the laser beam 3 passing through the mask 21 is subjected to reduction projection exposure by the subsequent reduction projection optical system 31, thereby minimizing the influence of fine dust. can.
  • the energy of the laser beam 2 striking the mask 21 can be made smaller than the processing energy.
  • the reduction magnification of the reduction projection optical system 31 is N
  • the energy of the laser beam striking the mask surface is 1/(N 2 ) as compared with the processing energy of the substrate 80 surface.
  • the life of the optical members can be lengthened.
  • the reduction projection optical system 31 can include a pair of reduction projection lenses. If the reduction projection optical system 31 is an infinite optical system, the magnification of the reduction projection optical system 31 can be adjusted by, for example, the focal length ratio of the reduction projection lenses and the distance between the reduction projection lenses.
  • the reduction projection lens preferably has a high NA (numerical aperture).
  • NA number of degrees
  • the NA of the reduction projection lens is preferably selected according to the energy density required for processing the substrate 80.
  • NA of the reduction projection lens is preferably 0.12 or more.
  • the third optical function unit 30 further include cooling means for cooling the reduction projection optical system 31 .
  • the cooling means By providing the cooling means, it is possible to further suppress the heat effect of the laser beam energy in the reduction projection optical system 30 .
  • the laser beam 3 passing through the mask 21 is reduced by 1/N. N is doubled in comparison, and thermal effects are likely to occur at this portion. Therefore, by providing a cooling function to the reduction projection optical system 30 in order to suppress this thermal energy, it is possible to suppress the thermal drift due to the energy of the laser beam, and to perform highly accurate machining even after a long machining operation. becomes possible.
  • the reduction projection lens with a very small aperture is used.
  • the cooling means of the reduction projection lens cannot directly apply the cooling means to the lens itself, but the jacket part that holds the lens is cooled. In the vicinity of the central portion, the cooling effect is difficult to spread and heat management is difficult. Therefore, even a small amount of energy absorbed into the lens due to long-time laser beam irradiation tends to cause distortion due to heat. If the third optical function part 30 has a cooling function, the lens diameter can be reduced, so that such problems can be suppressed.
  • the processing apparatus 100 is configured to non-stop sweep the mask 21 and the substrate stage 40 while pulsing the mask 21 and the substrate stage 40 with the laser beams 2 and 4, respectively, in sweeping irradiation in at least one direction. It is preferable that the
  • the processing apparatus 100 of the present invention includes imaging means for reading the characteristic portion of the substrate 80, imaging means for reading the characteristic portion of the mask 21, and based on the positional information of the characteristic portion of the substrate and the characteristic portion of the mask, It is preferable to further include an alignment mechanism for aligning the relative positions of the substrate and the mask.
  • the processing apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a mask alignment camera 23 as imaging means for reading the characteristic portion of the mask 21, a substrate alignment camera 60 as imaging means for reading the characteristic portion of the substrate 80, and an alignment mechanism (not shown). contains.
  • the mask alignment camera 23 is configured to send positional information of features of the mask 21 to the alignment mechanism.
  • Substrate alignment camera 60 is configured to send positional information of features of substrate 80 to an alignment mechanism.
  • the alignment mechanism is configured to align the relative positions of the substrate 80 and the mask 21 based on these positional information.
  • substrates are often processed over multiple layers, and if the processing positions of each layer are not precisely aligned with the intended position, the circuits on each layer will not be connected, or even if they are connected, the conduction resistance will be high. A defect occurs. In order to suppress this, the accuracy of the machining position is required.
  • the shape of the projected image of the pattern of the mask 21 is not necessarily similar to the processed shape of the substrate 80, and the magnification is not always the same due to the effects of thermal expansion and the like. Further, it may be necessary to change the processing shape of the substrate 80 with respect to the projected image of the mask 21 due to a slight distortion or deformation of the substrate 80 .
  • the position of the mask 21 and the position of the substrate 80 are acquired by the imaging means (the mask alignment camera 23 and the substrate alignment camera 60), and the projected image of the mask 21 is projected on the basis of this information.
  • the imaging means the mask alignment camera 23 and the substrate alignment camera 60
  • the projected image of the mask 21 is projected on the basis of this information.
  • the projection position of the projected image of the mask 21 is acquired by the beam image detection camera 70, corrected based on the information of this projection position, and the projection magnification by the third optical function unit 30 is optimized. Also, the sweep speed during sweep irradiation is optimized based on the information. As a result, the vertical magnification and horizontal magnification of the substrate 80 with respect to the image of the mask 21 can be arbitrarily changed within a certain range, and an optimum substrate processing shape can be applied.
  • the processing method of the first aspect of the present invention is a method of performing superimposed irradiation described above using the processing apparatus 100 of the first aspect. Therefore, according to the processing method of the first aspect of the present invention, it is possible to precisely process fine unevenness over the region to be processed of the substrate. In addition, irradiation with high energy density can be performed, and deep VIA processing and/or trench processing can be performed at high speed.
  • the processing method of the present invention is not limited to the method using the processing device 100 of the first aspect.
  • the processing method according to the second aspect of the present invention is a processing method for forming fine irregularities on the surface of a substrate by ablation processing using the irradiation energy of a laser beam, wherein a laser beam shaped into a rectangular shape is used as a mask.
  • a laser beam shaped into a rectangular shape is used as a mask.
  • the substrate is irradiated with the laser beam so that the substrate irradiation area is smaller than the processing area of the substrate.
  • the substrate is irradiated with a laser beam so that the substrate irradiation area is smaller than the processing area of the substrate. Since unevenness processing is performed, that is, superimposed irradiation is performed, substantially uniform unevenness processing can be performed with high accuracy over the region to be processed of the substrate. Therefore, with the processing apparatus of this aspect, it is possible to accurately perform fine uneven processing over the region to be processed of the substrate.
  • the processing method of the third aspect of the present invention is a method of performing synchronous sweep irradiation with the irradiation position of the laser beam described above fixed, using the processing apparatus 100 of the second aspect. . Therefore, according to the processing method of the third aspect of the present invention, it is possible to precisely process fine unevenness over the region to be processed of the substrate. Moreover, according to the processing method of the third aspect, processing can be performed with higher accuracy than in the case of scanning with a laser beam. Further, with such a processing method, a large-area mask can be used as the mask 21, and by using the large-area mask in combination with the third optical function section 30 described above, processing can be performed with a higher energy density. can also be done.
  • the processing apparatus 100 that satisfies one or more of the above-described optional items.
  • the mask 21 and the substrate stage 40 are pulse-irradiated with the laser beam 2 or 4, respectively.
  • 21 and substrate stage 40 are preferably swept non-stop.
  • sweeping irradiation is preferably repeated multiple times for each processing region 81 of the substrate 80 .
  • the depth that can be processed in one sweep (1 pass) is limited, and in particular, in the above non-stop sweep processing, it is not possible to irradiate a single processed portion multiple times.
  • the characteristic portion of the substrate 80 and the characteristic portion of the mask 21 are read, and based on the positional information of the characteristic portion of the substrate 80 and the characteristic portion of the mask 21, the alignment mechanism aligning the substrate 80 and the mask 21 relative to each other using .
  • the characteristic portion of the substrate 80 can be read by the substrate alignment camera 60, for example.
  • the features of the mask 21 can be read using, for example, a mask alignment camera 23 .
  • Such correction can be performed by combining, for example, the third optical function unit 30, the beam image detection camera 70, the sweeping mechanism of the mask 21, the sweeping mechanism of the substrate stage 80, and the like.
  • the substrate is processed by the processing method of the present invention.
  • the processing depth of the substrate irradiation area in the substrate corresponding to the mask irradiation area, which is a part of the effective area of the mask, can be made uniform and irradiation can be performed multiple times. It is possible to perform a substantially uniform roughening process with high accuracy over the processed area of the substrate. Therefore, according to the substrate manufacturing method of this aspect, it is possible to manufacture a substrate in which fine irregularities are accurately formed over the region to be processed of the substrate.
  • such a substrate manufacturing method does not require the use of high laser energy, does not use expensive laser light sources and optical members, and can be constructed at low cost. can be suppressed, and a substrate processed with high precision can be manufactured.
  • the substrate manufacturing method that performs the processing method of the first aspect, since the superimposed irradiation is performed during the processing operation on the substrate, deep VIA processing and/or trench processing can be performed at high speed. In addition, since the substrate irradiation area in one shot can be reduced, high-density irradiation becomes possible.
  • the substrate manufacturing method that performs the processing method of the third aspect, since the synchronous sweep irradiation is performed with the irradiation position of the laser beam fixed during the substrate processing operation, the laser beam is scanned. Machining can be performed with higher precision than when Further, with such a processing method, since a large-area mask can be used, processing can be performed with a higher energy density.
  • the substrate manufacturing method of the present invention can be applied particularly advantageously to the manufacture of semiconductor packages.
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the above-described embodiment is an example, and any device having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect is the present invention. included in the technical scope of

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Abstract

本発明は、基板表面にレーザビームでのアブレーション加工で凹凸を形成する加工装置であり、レーザ光源からのレーザビームの照射形状を矩形状に成型する成形光学系を備えた第一光学機能部と、パターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、基板を保持する基板ステージとを含み、マスクは、第一光学機能部を通ったレーザビームが照射され、マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアを含み、基板はマスクを通ったレーザビームによりパターンが投影される基板照射エリアを含み、基板照射エリアは基板の被加工領域よりも小さく、基板への加工動作時に、基板照射エリアの一部分を重畳させながら、マスクと基板ステージとを掃引照射し、基板の被加工領域の表面凹凸加工を行うように構成された加工装置である。これにより、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる加工装置が提供される。

Description

加工装置、加工方法及び基板の製造方法
　本発明は、加工装置、加工方法及び基板の製造方法に関する。
　半導体パッケージ基板は、“Ｍｏｒｅ　Ｔｈａｎ　Ｍｏｒｅ”の流れから、システムをワンチップ化したＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ａ　Ｃｈｉｐ）へと流れが移り、この流れに沿って盛んに開発されている。
　また、半導体パッケージ基板の構成は複雑化・高密度化しており、そのベース基板製造にエキシマレーザを用いた装置が適用されてきている。
　半導体パッケージ基板の高密度化に伴い、半導体パッケージ基板の配線も高精細であることが求められ、配線も多層化している。このような配線の細線化及び多層化により、ラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）が狭く、複雑になってきている。配線幅が狭くなると、配線抵抗が大きくなる傾向がある。
　多層の配線間の接続を行う為に貫通穴（ＶＩＡ）を設けたり、配線抵抗増大の問題を解決するために、半導体パッケージ基板の作製において、トレンチ（溝）を基板に設け、これらに沿って配線を形成することが行なわれている。このような配線を形成することにより、配線の断面積を増やすことができるので、配線抵抗の増大を抑えることができる。
　このような半導体パッケージ基板の工法の例を、以下に説明する。
　まず、ガラスエポキシ樹脂材料を使用した内層基板（コア層）の両面に、専用真空ラミネータを使用してビルドアップフィムを積層する。このようにして得られたビルドアップフィム表面に上記貫通穴やトレンチを設ける加工をし、それにメッキで金属層を形成して、電極を形成する。
　さて、更なる高密度化の要求に応えるべく、必要とされる貫通穴の穴径そのものが小さくなってきている。また、Ｔｏｐ径とＢｏｔｔｏｍ径との差が少ない寸胴形状の貫通穴（寸胴形状ＶＩＡ）を形成することも求められている。トレンチも、寸胴形状トレンチとすることが求められている。
　基板に対してできるだけ真っ直ぐに加工を行って寸胴形状穴や寸胴形状トレンチを高精細に形成するには、高解像度且つ高エネルギー密度のレーザビームを用いることが有効である。このような加工には、固体レーザ装置よりも、エキシマレーザを用いることが好ましい。エキシマレーザは焦点深度が浅いものの、このレーザを用いれば、高解像度且つ高エネルギー密度で加工することができ、ぼやけがなく正確な位置で、寸胴形状ＶＩＡや寸胴形状トレンチを形成できる。
　特許文献１には、レーザ穴あけ加工方法及び装置に関する発明が記載されている。例えば、特許文献１の請求項１には、線状あるいは矩形状ビームをコンタクトマスクを通してコンタクトマスク法により被加工基板の加工領域に照射し、線状あるいは矩形状ビームをコンタクトマスクに対してスキャンすることが記載されている。
　また、特許文献１の段落００３７には、レーザ発振器を発振させ、スキャン機構により線状ビームをＬ軸方向に移動させて、コンタクトマスクのパターン全域を照射することが記載されている。しかし、このような方法では、大きな面積の基板に対して深い凹凸を必要とする加工が出来ない。
　また、特許文献１の段落００４９及び００５０には、２軸スキャン機構を用いて矩形状ビームを移動させて、コンタクトマスクの４分割された各領域に順に矩形状ビームを照射することで、各領域の直下の加工領域に穴あけを行うことが記載されている。しかし、このような方法では、各加工領域の内部は均一な深さに加工ができるものの、各加工領域同士の境界面で加工がされなかったり、或いは各加工エリアの内部の加工深さの２倍程度境界面で過加工されたりして、加工品質上問題が出てくる。
　特許文献２には、アブレーション加工用の加工装置および加工方法に関する発明が記載されている。特許文献２の請求項１のアブレーション加工用の加工装置は、ラインビーム形成光学系を内包するラインビーム形成部を装置本体に対して相対移動させ、ライン状の光を走査させる走査機構を備えている。
　この走査機構に関し、特許文献２の段落００２２には、「走査機構６０は、ラインビーム形成部２０を走査方向（Ｘ方向）に沿って往復移動させることが可能であり、ラインビーム形成部２０の移動に伴い、走査方向（Ｘ方向）に垂直なライン状の光が、マスクＭおよび投影光学系３０に対して相対移動し、マスクステージ４０、加工ステージ５０にそれぞれ固定されたマスクＭ、基板Ｗがスキャニングされる。」と記載されている。
　また、特許文献２の段落００２６には、「加工ステージ５０は、基板Ｗを真空吸着などによって固定するとともに、Ｘ－Ｙ方向への移動および回転によってマスクＭに対して基板Ｗを位置決めすることができる。また、基板Ｗ全体に渡ってアブレーション加工できるように、走査方向（ここではＸ方向）に沿ってステップ移動可能である。」と記載されている。
　そして、特許文献２の段落００３３には、「ラインビーム形成部２０を装置本体１５に対して移動させることによって、ライン状の光を走査させる」ことが記載されている。
　このような特許文献２の発明では、大きな面積の基板に対して深い凹凸を必要とする加工が出来ない。更に、走査時にレーザビームを動かすため、大きなマスクの全域に照射することが困難である。このため、基板に照射する面が大きくなると対応が難しい。更に、マスク以降の光学素子は大きなサイズが必要となるため、歪みが出やすく精度の高い加工には向かない。縮小光学レンズを入れる場合には非常に大口径のレンズを適用する必要があり、歪みが大きくなるばかりでなく、非常に高価な部品となることや、レーザビームによる熱の管理が行いにくく、長時間運転時の加工精度が悪くなる問題がある。
特開２００１－７９６７８号公報 特開２０２１－４９５６０号公報
　半導体基板の凹凸加工の例として、マスクの開口パターンを通したレーザビームを基板に照射することで基板表面の凹凸加工、すなわちアブレーション加工による凹凸加工を行うことが挙げられる。アブレーション加工によると、貫通穴だけでなく、貫通させずにアスペクト比の高いトレンチを形成する寸止め加工も可能となる。
　本来は、マスクの有効エリアを全てカバーする領域に、エネルギーが均一化されたレーザビームを照射するのが理想的だが、近年では半導体基板面の加工エリアが大きくなってきており、それに伴ってマスクの有効エリアも大型化している。
　そのため、そのすべてをカバーする領域に均一なレーザビームを照射すると、レーザビームのエネルギー密度が極度に減少し、基板表面の加工スレッショルドエネルギーに達しなくなり、加工できない。基板表面の加工を行うには、ある程度のエネルギー密度を持ったレーザビームを照射する必要がある。更に、アスペクト比の高い寸胴形状の加工（寸胴形状ＶＩＡ、寸胴形状トレンチ）を行うためには、レーザのエネルギー密度が高くないと壁面が鈍った形状になってしまう。
　また、アブレーション加工を行うためのレーザビームエネルギーは、例えば露光装置よりはるかに高いエネルギー密度が必要であり、熱に対する配慮が必要となる。
　また、アブレーション加工ができるエネルギー密度を与えたとしても、レーザビームを１回照射しただけでは目的の加工深さまで加工できず、複数回の照射が必要となる。特に近年では加工のアスペクト比に対する要求も大きくなってきており、凹凸加工の深さを深く加工することが要求されてきているため、基板上の同じ位置に複数回のレーザビームを照射して深いアブレーション加工をする必要ある。
　従来、例えば特許文献１及び２に記載されているようなアブレーション加工装置及びアブレーション加工方法が提案されてきたが、上記の通り、これらは、基板の被加工領域全面に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる技術ではなかった。
　本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる加工装置、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる加工方法、及び基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工が精度よく形成された基板を製造することができる基板の製造方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明では、第１の態様の加工装置として、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工装置であって、
　パルス状に前記レーザビームを照射するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型する成形光学系とを備えた第一光学機能部と、
　前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、
　前記基板を保持する基板ステージと、
を含み、
　前記マスクは、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームが照射されるマスク照射エリアを含み、該マスク照射エリアは前記マスクの前記有効エリアの一部分であり、
　前記基板は、前記マスクを通った前記レーザビームにより前記パターンが投影される基板照射エリアを含み、
　前記基板照射エリアは、前記基板の被加工領域よりも小さく、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスクと前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行うように構成されているものである加工装置を提供する。
　このような加工装置であれば、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の加工装置であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　また、このような加工装置は、高いレーザエネルギーを使用する必要がなく、使用するレーザ光源や光学部材が高価なものを使用せずに安価に構成できるうえ、レーザビームの熱ドリフトによる精度の悪化を抑えることが出来、高精度の加工を行うことが出来る。
　そして、このような加工装置であれば、高速で深いＶＩＡ加工及び／又はトレンチ加工を行うことができる。また、１ショットでの基板照射エリアを小さくできるので、高密度照射が可能になる。
　また、本発明は、第２の態様の加工装置として、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工装置であって、
　パルス状に前記レーザビームを照射するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型する成形光学系とを備えた第一光学機能部と、
　前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、
　前記基板を保持する基板ステージと、
を含み、
　前記マスクは、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームが照射されるマスク照射エリアを含み、該マスク照射エリアは前記マスクの前記有効エリアの一部分であり、
　前記基板は、前記マスクを通った前記レーザビームにより前記パターンが投影される基板照射エリアを含み、
　前記基板照射エリアは、前記基板の被加工領域よりも小さく、
　前記マスク及び前記基板ステージが、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保つように構成されており、
　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行うように構成されているものである加工装置を提供する。
　このような加工装置であれば、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の加工装置であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　また、このような加工装置は、高いレーザエネルギーを使用する必要がなく、使用するレーザ光源や光学部材が高価なものを使用せずに安価に構成できるうえ、レーザビームの熱ドリフトによる精度の悪化を抑えることが出来、高精度の加工を行うことが出来る。また、光学部品に小型のものが使える為、安価で精度が高いものを使用することができる。
　そして、このような加工装置であれば、レーザビームを走査する場合よりも高い精度で加工を行うことができる。また、このような加工装置であれば、大面積マスクを用いることもできるため、より高いエネルギー密度で加工を行うこともできる。
　第１の態様の加工装置は、前記マスク及び前記基板ステージが、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保つように構成されており、
　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行うように構成されていることが好ましい。
　このような加工装置であれば、レーザビームを走査する場合よりも高い精度で加工を行うことができる。また、このような加工装置であれば、大面積マスクを用いることもできるため、より高いエネルギー密度で加工を行うこともできる。
　前記レーザビームはエキシマレーザであることが好ましい。
　エキシマレーザを用いることにより、より高精細な凹凸加工が可能である。また、エキシマレーザでは加工材料へのエネルギー吸収効率がよい為、良好なアブレーション加工が可能である。
　前記マスクを保持し、且つ前記マスクを掃引するマスクステージを更に含むことが好ましい。
　このようなマスクステージを含む加工装置であれば、効率よくマスクの掃引動作が可能である。
　前記第二光学機能部と前記基板ステージとの間に、縮小投影光学系を備えた第三光学機能部を更に含むことが好ましい。
　このような第三光学機能部を更に含むことにより、マスクを実際の加工パターンよりも拡大することができ、マスクに照射されるレーザビームのエネルギーを基板に照射される加工エネルギーよりも小さくすることが出来る。それにより、レーザビームのエネルギーによる熱ドリフトを抑えることが出来るため、マスクの熱膨張を抑制でき、長時間の加工動作後でも高精度の加工を行うことが可能となる。また、マスクを実際の加工パターンより大きなパターンにできる為、微小なゴミの影響も受けにくくなる。
　前記第三光学機能部は、前記縮小投影光学系を冷却する冷却手段を更に備えるものであることが好ましい。
　このような加工装置であれば、レーザビームのエネルギーによる熱ドリフトを更に抑えることが出来、長時間の加工動作後でも高精度の加工を行うことが可能となる。
　前記成形光学系は、複数のシリンドリカルレンズを備え、前記レーザ光源からの前記レーザビームを、前記照射形状が前記矩形形状であり且つ照射エネルギー密度が均一であるレーザビームに成形する光学システムであることが好ましい。
　このような光学システムを含む加工装置は、エネルギー密度が極めて均一な矩形形状のビームプロファイルを持った高品質なレーザビームを成形することが可能となる。
　前記成形光学系は、複数のシリンドリカルレンズを備え、前記レーザ光源からの前記レーザビームを、前記照射形状が前記矩形形状であり且つトップハット型であるレーザビームに成形する光学システムであることが好ましい。
　このような光学システムを含む加工装置は、エネルギー密度が極めて均一な矩形形状であるトップハット型のレーザビームを基板の被加工領域に照射できる。
　前記第二光学機能部は、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームの前記照射形状を前記マスクを通して更に成形するものとすることができる。
　第二光学機能部は、矩形状に成型されたレーザビームの照射形状を、例えば、基板の被加工領域に対応するパターンに応じて、更に成形することができる。
　少なくとも１つの方向での前記掃引照射において、前記マスク及び前記基板ステージに前記レーザビームをパルス照射しながら、前記マスク及び前記基板ステージを非停止で掃引するように構成されたものであることが好ましい。
　このような掃引を行うことにより、走行と停止を繰り返すステップ＆リピート動作に比べて掃引の時間を大幅に減少することが可能となる。
　更に、ステップ＆リピートのようにステージ動作と停止とを頻繁に繰り返すことがないから、ステージの熱負荷を抑制して高精度の位置決めを長時間に亘って維持できる。
　前記基板の特徴部分を読み取る撮像手段と、
　前記マスクの特徴部分を読み取る撮像手段と、
　前記基板の前記特徴部分及び前記マスクの前記特徴部分の位置情報に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対位置を合せるアライメント機構と
を更に含むことが好ましい。
　これらの撮像手段及びアライメント機構を備えることにより、基板面の正確な位置にマスクパターンを投影した凹凸加工を行うことが可能となる。
　この場合、前記アライメント機構の情報に基づき、前記マスクの前記パターンに対して前記基板の加工形状を補正する手段を更に含むことが好ましい。
　このような加工装置であれば、より正確な基板への凹凸加工が可能となる。
　前記マスクが、前記加工装置が設置される水平面に対して略垂直方向に設置されているものであることが好ましい。
　このような加工装置であれば、マスクが水平面に設置されている従来の方式に比べ、マスクの撓みの影響を抑え、高い精度の凹凸加工ができ、また、マスク面にゴミが付着することもおきにくいことから、ゴミによる不良をおこしにくくなる。更に、長い光路の大部分を水平面に沿わせることができるため、装置の高さを低くすることができる。
　また、本発明では、第１の態様の加工方法として、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
を含み、
　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスクと前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法を提供する。
　このような加工方法であれば、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の加工方法であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　また、このような加工方法は、高いレーザエネルギーを使用する必要がなく、使用するレーザ光源や光学部材が高価なものを使用せずに安価に構成できるうえ、レーザビームの熱ドリフトによる精度の悪化を抑えることが出来、高精度の加工を行うことが出来る。
　そして、このような加工方法であれば、高速で深いＶＩＡ加工及び／又はトレンチ加工を行うことができる。また、１ショットでの基板照射エリアを小さくできるので、高密度照射が可能になる。
　また、本発明では、第２の態様の加工方法として、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
　矩形状に成型されたレーザビームをマスクに通すことで、前記基板の被加工領域よりも小さい基板照射エリアになるように基板にレーザビームを照射し、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法を提供する。
　このような加工方法であれば、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の加工装置であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　また、本発明では、第３の態様の加工方法として、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
を含み、
　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
　前記マスク及び前記基板ステージを、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保ち、
　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法を提供する。
　このような加工方法であれば、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の加工方法であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　また、このような加工方法は、高いレーザエネルギーを使用する必要がなく、使用するレーザ光源や光学部材が高価なものを使用せずに安価に構成できるうえ、レーザビームの熱ドリフトによる精度の悪化を抑えることが出来、高精度の加工を行うことが出来る。また、光学部品に小型のものが使える為、安価で精度が高いものを使用することができる。
　そして、このような加工方法であれば、レーザビームを走査する場合よりも高い精度で加工を行うことができる。また、このような加工方法であれば、大面積マスクを用いることもできるため、より高いエネルギー密度で加工を行うこともできる。
　第１の態様の加工方法では、前記マスク及び前記基板ステージを、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保ち、
　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行うことが好ましい。
　このような加工方法であれば、レーザビームを走査する場合よりも高い精度で加工を行うことができる。また、このような加工方法であれば、大面積マスクを用いることもできるため、より高いエネルギー密度で加工を行うこともできる。
　前記レーザビームとしてエキシマレーザを用いることが好ましい。
　エキシマレーザを用いることにより、より高精細な凹凸加工が可能となる。また、エキシマレーザでは加工材料へのエネルギー吸収効率がよい為、良好なアブレーション加工が可能である。
　第１の態様又は第３の態様の加工方法では、前記マスクを保持し、且つ前記マスクを掃引するものであるマスクステージを更に用いることが好ましい。
　このようにすると、効率よくマスクの掃引動作が可能である。
　第１の態様又は第３の態様の加工方法では、前記加工装置として、前記第二光学機能部と前記基板ステージとの間に、縮小投影光学系を備えた第三光学機能部を更に含むものを用いることが好ましい。
　このような第三光学機能部を更に含む加工装置を用いることにより、マスクを実際の加工パターンよりも拡大することができ、その結果、マスクに照射されるレーザビームのエネルギーを基板に照射される加工エネルギーよりも小さくすることが出来る。それにより、レーザビームのエネルギーによる熱ドリフトを抑えることが出来るため、マスクの熱膨張を抑制でき、長時間の加工動作後でも高精度の加工を行うことが可能となる。また、マスクを実際の加工パターンより大きなパターンにできる為、微小なゴミの影響も受けにくくなる。
　この場合、前記第三光学機能部として、前記縮小投影光学系を冷却する冷却手段を更に備えるものを用いることが好ましい。
　このような第三光学機能部を用いることで、長時間の加工動作後でも高精度の加工を行うことが可能となる。
　第１の態様又は第３の態様の加工方法では、前記成形光学系として、複数のシリンドリカルレンズを備える光学システムを用い、前記レーザ光源からの前記レーザビームを前記照射形状が前記矩形形状の均一レーザビームに成形することが好ましい。
　このようにすることで、エネルギー密度が極めて均一な矩形形状のビームプロファイルを持った高品質なレーザビームを成形することが可能となる。
　第１の態様又は第３の態様の加工方法では、前記第二光学機能部において、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームの前記照射形状を前記マスクを通して更に成形することができる。
　第二光学機能部は、矩形状に成型されたレーザビームの照射形状を、例えば、基板の被加工領域に対応するパターンに応じて、更に成形することができる。
　第１の態様又は第３の態様の加工方法では、少なくとも１つの方向での前記掃引照射において、前記マスク及び前記基板ステージに前記レーザビームをパルス照射しながら、前記マスク及び前記基板ステージを非停止で掃引することが好ましい。
　このような掃引を行うことにより、走行と停止を繰り返すステップ＆リピート動作に比べて掃引の時間を大幅に減少することが可能となる。
　更に、ステップ＆リピートのようにステージ動作と停止とを頻繁に繰り返すことがないから、ステージの熱負荷を抑制して高精度の位置決めを長時間に亘って維持できる。
　第１の態様又は第３の態様の加工方法では、前記基板の被加工領域ごとに、前記掃引照射を複数回繰り返し行うことができる。
　このように被加工領域ごとに掃引照射を複数回繰り返し行って、目的の深さまで加工することで、高速な加工を行うことが出来る。
　第１の態様又は第３の態様の加工方法では、前記基板の特徴部分及び前記マスクの特徴部分を読み取ることと、
　前記基板の前記特徴部分及び前記マスクの前記特徴部分の位置情報に基づいて、アライメント機構を用いて、前記基板と前記マスクとの相対位置を合せることと
を更に含むことが好ましい。
　このようにすることで、基板面の正確な位置にマスクパターンを投影した凹凸加工を行うことが可能となる。
　この場合、前記アライメント機構の情報に基づき、前記マスクの前記パターンに対して前記基板の加工形状を補正することを更に含むことが好ましい。
　このような加工方法であれば、より正確な基板への凹凸加工が可能となる。
　第１の態様又は第３の態様の加工方法では、前記加工装置として、前記マスクが、前記加工装置が設置される水平面に対して垂直方向に設置されているものを用いることが好ましい。
　このような加工装置を用いれば、マスクが水平面に設置されている従来の方式に比べ、マスクの撓みの影響を抑え、高い精度の凹凸加工ができ、また、マスク面にゴミが付着することもおきにくいことから、ゴミによる不良をおこしにくくなる。更に、長い光路の大部分を水平面に沿わせることができるため、装置の高さを低くすることができる。
　また、本発明では、第１の態様の基板の製造方法として、レーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工により表面に微細な凹凸が形成された基板の製造方法であって、
　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
を含み、
　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスクと前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う基板の製造方法を提供する。
　このような基板の製造方法であれば、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の基板の製造方法であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工が精度よく形成された基板を製造することができる。
　また、このような基板の製造方法は、高いレーザエネルギーを使用する必要がなく、使用するレーザ光源や光学部材が高価なものを使用せずに安価に構成できるうえ、レーザビームの熱ドリフトによる精度の悪化を抑えることが出来、高精度に加工が行なわれた基板を製造することが出来る。
　そして、このような基板の製造方法であれば、高速で深いＶＩＡ加工及び／又はトレンチ加工を行うことができる。また、１ショットでの基板照射エリアを小さくできるので、高密度照射が可能になる。
　また、本発明では、第２の態様の基板の製造方法として、レーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工により表面に微細な凹凸が形成された基板の製造方法であって、
　基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
　矩形状に成型されたレーザビームをマスクに通すことで、前記基板の被加工領域よりも小さい基板照射エリアになるように基板にレーザビームを照射し、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う基板の製造方法を提供する。
　このような基板の製造方法であれば、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の基板の製造方法であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工が精度よく形成された基板を製造することができる。
　また、本発明では、第３の態様の基板の製造方法として、レーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工により表面に微細な凹凸が形成された基板の製造方法であって、
　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
を含み、
　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
　前記マスク及び前記基板ステージを、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保ち、
　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行う基板の製造方法を提供する。
　このような基板の製造方法であれば、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の基板の製造方法であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工が精度よく形成された基板を製造することができる。
　また、このような基板の製造方法は、高いレーザエネルギーを使用する必要がなく、使用するレーザ光源や光学部材が高価なものを使用せずに安価に構成できるうえ、レーザビームの熱ドリフトによる精度の悪化を抑えることが出来、高精度に加工が行なわれた基板を製造することが出来る。また、光学部品に小型のものが使える為、安価で精度が高いものを使用することができる。
　そして、このような基板の製造方法であれば、レーザビームを走査する場合よりも高い精度で加工を行うことができる。また、このような加工方法であれば、大面積マスクを用いることもできるため、より高いエネルギー密度で加工を行うこともできる。
　例えば、前記基板が半導体パッケージ用基板であってもよい。
　本発明の基板の製造方法は、半導体パッケージの製造に特に有利に適用できる。
　以上のように、本発明の加工装置であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　また、本発明の加工方法であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　そして、本発明の基板の製造方法であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工が精度よく形成された基板を製造することができる。
本発明の加工装置の一例を示す概略図である。 本発明における、基板の被加工領域と基板照射エリアとの関係の一例を示す図である。 一軸方向における重畳照射の一例を説明する図である。 一列目から三列目までの重畳照射の一例を説明する図である。 成形光学系の一例におけるレーザビームの照射形状の成形の概念図である。
　上述のように、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる加工装置の開発が求められていた。
　本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工において、１ショットでレーザビームが照射される基板照射エリアを基板の被加工領域よりも小さくし、基板への加工動作時に、基板照射エリアの一部分を重畳させながらマスク及び基板ステージを掃引照射して、基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う、及び／又はレーザビームの照射位置を固定した状態でマスクと基板ステージとを同期して動作させて、マスク及び基板ステージを掃引照射して、基板の被加工領域の表面凹凸加工を行うことにより、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができることを見出し、本発明を完成させた。
　即ち、本発明の第１の態様の加工装置は、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工装置であって、
　パルス状に前記レーザビームを照射するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型する成形光学系とを備えた第一光学機能部と、
　前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、
　前記基板を保持する基板ステージと、
を含み、
　前記マスクは、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームが照射されるマスク照射エリアを含み、該マスク照射エリアは前記マスクの前記有効エリアの一部分であり、
　前記基板は、前記マスクを通った前記レーザビームにより前記パターンが投影される基板照射エリアを含み、
　前記基板照射エリアは、前記基板の被加工領域よりも小さく、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスクと前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行うように構成されているものである加工装置である。
　また、本発明の第２の態様の加工装置は、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工装置であって、
　パルス状に前記レーザビームを照射するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型する成形光学系とを備えた第一光学機能部と、
　前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、
　前記基板を保持する基板ステージと、
を含み、
　前記マスクは、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームが照射されるマスク照射エリアを含み、該マスク照射エリアは前記マスクの前記有効エリアの一部分であり、
　前記基板は、前記マスクを通った前記レーザビームにより前記パターンが投影される基板照射エリアを含み、
　前記基板照射エリアは、前記基板の被加工領域よりも小さく、
　前記マスク及び前記基板ステージが、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保つように構成されており、
　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行うように構成されているものである加工装置である。
　また、本発明の第１の態様の加工方法は、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
を含み、
　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスクと前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法である。
　また、本発明の第２の態様の加工方法は、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
　矩形状に成型されたレーザビームをマスクに通すことで、前記基板の被加工領域よりも小さい基板照射エリアになるように基板にレーザビームを照射し、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法である。
　また、本発明の第３の態様の加工方法は、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
を含み、
　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
　前記マスク及び前記基板ステージを、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保ち、
　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法である。
　また、本発明の第１の態様の基板の製造方法は、レーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工により表面に微細な凹凸が形成された基板の製造方法であって、
　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
を含み、
　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスクと前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う基板の製造方法である。
　また、本発明の第２の態様の基板の製造方法は、レーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工により表面に微細な凹凸が形成された基板の製造方法であって、
　基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
　矩形状に成型されたレーザビームをマスクに通すことで、前記基板の被加工領域よりも小さい基板照射エリアになるように基板にレーザビームを照射し、
　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う基板の製造方法である。
　また、本発明の第３の態様の基板の製造方法は、レーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工により表面に微細な凹凸が形成された基板の製造方法であって、
　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
を含み、
　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
　前記マスク及び前記基板ステージを、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保ち、
　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行う基板の製造方法である。
　以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　［加工装置］
　図１は、本発明の加工装置の一例を示す概略図である。図１に示す加工装置１００は、基板８０の表面にレーザビーム４の照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工装置である。
　図１に示す加工装置１００は、第一光学機能部１０と、第二光学機能部２０と、基板８０を保持する基板ステージ４０とを含む。
　第一光学機能部１０は、パルス状にレーザビーム１を照射（出射）するレーザ光源（レーザ発振器）１１と、レーザ光源１１からレーザビーム１を照射される成形光学系１２とを備えている。成形光学系１２は、レーザビーム１の例えば図１（ａ）に示す照射形状を、例えば図１（ｂ）に示す矩形状の照射形状に成型するものである。矩形状の照射形状を有するレーザビーム２は、均一な照射エネルギー密度を示すことができ、例えばトップハット形状を示すビームプロファイルである。
　第二光学機能部２０は、マスク２１を備える。マスク２１は、基板８０の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリア２２を含む。
　マスク２１は、第一光学機能部１０を通ったレーザビーム２が照射されるマスク照射エリアを含む。このマスク照射エリアは、マスク２１の有効エリア２２の一部分である。
　第二光学機能部２０を通り、例えば図１（ｃ）に示す照射形状を有するレーザビーム３は、任意の折り返しミラー５０により図１（ｄ）に示すように進行方向が変えられ、任意の第三光学機能部３０（後段で説明する）に入射する。図１に示す加工装置１００は、第三光学機能部３０から出たレーザビーム４が、基板ステージ４０に保持された基板８０の一部分に照射されるように構成されている。
　基板８０は、マスク２１（及び任意の第三光学機能部３０）を通ったレーザビームによりパターンが投影される基板照射エリアを含む。
　図２に、基板８０のレーザビーム４が照射される基板照射エリア９０と、基板８０の被加工領域８１との関係の一例を示す。図２に示すように、基板照射エリア９０は、基板８０の被加工領域８１よりも小さい。
　図２に示す基板照射エリア９０は、パルス状のレーザビーム４のワンショットによる照射エリアである。また、基板照射エリア９０は、マスク２１を通ったレーザビームによりパターンが投影されるので、マスク２１の有効エリア２２の一部分であるマスク照射エリアに対応する。
　図１の例では、マスク２１は、図１に示す掃引軸２１Ｘ及び２１Ｙに沿ってスキャン（掃引）されるように構成されている。また、基板ステージ４０は、図１に示す掃引軸８０Ｘ及び８０Ｙに沿ってスキャンされるように構成されている。
　そして、本発明の加工装置１００は、レーザビーム４によりマスク２１と基板ステージ４０とを掃引照射し、基板８０の被加工領域８１の表面凹凸加工を行うように構成されている。
　更に、本発明の加工装置１００は、以下に詳細に説明する、重畳照射を行うように（第１の態様）、及び／又は、レーザビームの照射位置を固定した状態での同期掃引照射を行うように（第２の態様）構成されている。
　［第１の態様］
　第１の態様の加工装置１００は、基板８０への加工動作時に、基板照射エリア９０の一部分を重畳させながら、マスク２０と基板ステージ８０とを掃引照射し、基板８０の被加工領域８１の表面凹凸加工を行うように構成されている。以下、基板照射エリア９０の一部分を重畳させながらレーザビームの照射を行うことを、重畳照射と呼ぶ。
　次に、図３及び図４を参照しながら、重畳照射の例を説明する。
　図３（ａ）は、パルス状の１ショットのレーザビームによる基板８０上の基板照射エリア９０を示している。この例の重畳照射では、マスク２０と基板ステージ８０とを掃引し、図３（ｂ）に示すように、１ショット目の基板照射エリア９１と２ショット目の基板照射エリア９２とが、掃引軸８０Ｘに沿った矢印の方向で一部分重畳するように、レーザビームを照射する。続いて、３ショット目の基板照射エリア９３が、１ショット目の基板照射エリア９１及び２ショット目の基板照射エリア９２と一部分重畳するように、レーザビームを照射する。４ショット目以降もこのような重畳照射を繰り返すことにより、掃引軸８０Ｘに沿って加工領域が広がっていく。
　図４（ａ）は、図３（ｂ）に示した重畳照射により、被加工領域８１の１行目を掃引軸８０Ｘに沿ってアブレーション加工する工程を示している。次いで、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）で重畳照射を行った領域の一部部分と掃引軸８０Ｙ（掃引軸８０Ｘに直交する）の方向に重畳するように、掃引軸８０Ｘに沿って重畳照射をし、被加工領域８１の２行目を掃引軸８０Ｘに沿ってアブレーション加工する。次いで、図４（ｃ）に示すように、図４（ａ）及び（ｂ）で重畳照射を行った領域の一部部分と掃引軸８０Ｙの方向に重畳するように、掃引軸８０Ｘに沿って重畳照射をし、被加工領域８１の３行目を掃引軸８０Ｘに沿ってアブレーション加工する。被加工領域８１の４行目以降もこのような重畳照射を繰り返すことにより、加工領域が被加工領域８１に亘って広がっていく。その結果、掃引軸８０Ｘ及び８０Ｙの２方向で夫々に一定の間隔で重畳照射を行うことができる。
　基板照射エリアの重畳した部分は、複数回のレーザビームの照射を受ける。その結果、その部分はマスクのパターン形状に応じた深いアブレーション加工を受け、被加工領域８１に求められるマスクのパターン形状に応じた目的の深さの加工を達成することができる。
　このような第１の態様の加工装置１００では、照射エネルギー密度が均一な、パルス状であり且つ矩形状のレーザビームをマスク２１を通して加工形状に変換したレーザビーム４が基板８０の基板照射エリア９０に照射される。そのため、マスク２１の有効エリア２２の一部分であるマスク照射エリアに対応する基板８０内の基板照射エリア９０の加工深さを均一化して複数回の照射を行うことができ、基板８０の被加工領域８１に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この加工装置１００であれば、基板８０の被加工領域８１に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　また、このような加工装置１００は、高いレーザエネルギーを使用する必要がなく、使用するレーザ光源や光学部材が高価なものを使用せずに安価に構成できるうえ、レーザビームの熱ドリフトによる精度の悪化を抑えることが出来、高精度の加工を行うことが出来る。
　そして、加工装置１００は、パルス状にレーザビーム４を基板に照射できるので、上記重畳照射を高速で行うことができる。
　つまり、本発明の第１の態様の加工装置１００であれば、高速で深いＶＩＡ加工及び／又はトレンチ加工を行うことができる。
　更に、本発明の第１の態様の加工装置１００であれば、重複照射を行うので、１ショットでの基板照射エリアを小さくできる。その結果、高密度照射が可能になる。
　［第２の態様］
　第２の態様の加工装置１００は、マスク２１及び基板ステージ４０が、レーザビーム２及び４が照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保つように構成されている。
　図１の例では、掃引軸２１Ｘに沿ったマスク２１の動作が掃引軸８０Ｘに沿った基板ステージ８０の動作と同期し、且つ掃引軸２１Ｙに沿ったマスク２１の動作が掃引軸８０Ｙに沿った基板ステージ８０の動作と同期し、マスク２１と基板ステージ４０とが相対的に対応する位置関係を保つように、これらが構成されている。
　また、第２の態様の加工装置１００は、基板８０への加工動作時に、レーザビーム４の照射位置を固定した状態で、マスク２１と基板ステージ４０とを同期して動作させて、マスク２１及び基板ステージ４０とを掃引照射し、基板８０の被加工領域８１の表面凹凸加工を行うように構成されている。第２の態様の加工装置１００で行うことができるこのような掃引照射を、以下、「レーザビームの照射位置を固定した状態での同期掃引照射」と呼ぶ。
　このような同期掃引照射によれば、レーザビームを走査する場合よりも高い精度で加工を行うことができる。また、このような加工装置１００であれば、マスク２１として大面積マスクを用いることもでき、大面積マスクと後段で説明する第三光学機能部３０とを併用することにより、より高いエネルギー密度で加工を行うこともできる。
　また、このような第２の態様の加工装置１００では、第１の態様の加工装置１００と同様に、照射エネルギー密度が均一な、パルス状であり且つ矩形状のレーザビームをマスク２１を通して加工形状に変換したレーザビーム４が基板８０の基板照射エリア９０に照射される。そのため、第２の態様の加工装置１００でも、第１の態様と同様に、マスク２１の有効エリア２２の一部分であるマスク照射エリアに対応する基板８０内の基板照射エリア９０の加工深さを均一化して複数回の照射を行うことができ、基板８０の被加工領域８１に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この加工装置１００でも、基板８０の被加工領域８１に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　また、このような加工装置１００は、高いレーザエネルギーを使用する必要がなく、使用するレーザ光源や光学部材が高価なものを使用せずに安価に構成できるうえ、レーザビームの熱ドリフトによる精度の悪化を抑えることが出来、高精度の加工を行うことが出来る。また、光学部品に小型のものが使える為、安価で精度が高いものを使用することができる。
　なお、第１の態様の加工装置１００は、先に説明した重畳照射に加え、第２の態様と同様の、レーザビームの照射位置を固定した状態での同期掃引照射を行うように構成されていることが好ましい。
　以下、本発明の加工装置１００の各構成要素の任意事項について、説明する。
　［第１光学機能部１０］
　レーザ光源１１から照射されるレーザビーム１はエキシマレーザであることが好ましい。
　エキシマレーザは、従来の固体レーザ、例えばＬＤ励起固体（ＤＰＳＳ）レーザに対して波長が短いことから、その分解能が高い。そのため、エキシマレーザを用いることにより、より高精細な凹凸加工が可能である。また、例えば、エポキシ系の基板材料に対して、エキシマレーザは非常に大きな吸収性があり、加工能力が高い。
　成形光学系１２は、複数のシリンドリカルレンズを備え、レーザ光源１１からのレーザビーム１を、照射形状が矩形形状であり且つ照射エネルギー密度が均一であるレーザビーム、特にはトップハット型のレーザビームに成形する光学システムであることが好ましい。
　図５に、複数のシリンドリカルレンズを備えた成形光学系におけるレーザビームの照射形状の成形の概念図を示す。
　図５に示す成形光学系１２は、Ｘ１シリンドリカルレンズ１３、Ｙ１シリンドリカルレンズ１４、Ｘ２シリンドリカルレンズ１５及びＹ２シリンドリカルレンズ１６からなる複数のシリンドリカルレンズと、集光レンズ１７とを具備する。Ｘ１シリンドリカルレンズ１３及びＸ２シリンドリカルレンズ１５は、図５の下段に示すように、これらの焦点距離ｆ１の２倍の間隔で配置されている。Ｙ１シリンドリカルレンズ１４及びＹ２シリンドリカルレンズ１６も、これらの焦点距離の２倍の間隔で配置されている。
　図１に示すレーザ光源１１により発振したレーザビーム１は、図５に示すように、不均一な照射形状（ビームプロファイル）を有する。このような照射形状を有するレーザビーム１が成形光学系１２に入射すると、レーザビーム１の各成分が、それらのＸ方向及びＹ方向の位置に応じて成形される。図５の下段では、例えば、「２」で示した成分が、シリンドリカルレンズ１４及び１６を通って成形される様子を概略的に示している。レーザビーム１の各成分は、シリンドリカルレンズ１３～１６によって成型され、集光レンズ１７から焦点距離ｆ２だけ離れた位置に集光される。各成分が集光されることにより、図５に示すように、トップハットビーム形状を有するレーザビーム２となり、出射光として成形光学系１２から出射される。
　Ｘ方向及びＹ方向のシリンドリカルレンズの構成を組み替えることにより、正方形、長方形などのビーム形状に成型が可能となる。
　このような複数のシリンドリカルレンズ１３～１６を用いてレーザビーム１の照射形状を成型することにより、エネルギー密度が極めて均一な矩形形状、特にはトップハット型のビームプロファイルを持った高品質なレーザビーム２を成形することが可能となる。
　特に、第１の態様の加工装置１００では、このような矩形形状のビームプロファイルを用いて重畳照射を行うことにより、照射されない領域である死点が無く、目的の加工の許容範囲内で平均化された凹凸加工ができ、極めて効率の良い基板８０の凹凸加工が可能である。
　［第二光学機能部２０］
　第二光学機能部２０は、マスク２１を保持し、且つマスク２１を掃引するマスクステージを更に含むことが好ましい。
　マスク２１が保持されるマスクステージに掃引軸を取り付けることによって、効率よくマスクの掃引動作が可能である。
　また、マスクステージに補正機能（チルト軸、θ軸）を取り付けることによって、加工する基板８０の表面形状に対して容易に補正ができるため、正確な加工を行うことが可能となる。
　第二光学機能部２０は、第一光学機能部１０を通ったレーザビーム２の照射形状をマスク２１を通して更に成形するものとすることができる。
　第二光学機能部２０は、矩形状に成型されたレーザビーム２の照射形状を、例えば、基板８０の被加工領域８１に対応するパターンに応じて、更に成形することができる。
　マスク２１が、加工装置１００が設置される水平面に対して略垂直方向に設置されているものであることが好ましい。
　前述の通り、基板の加工サイズは大型のものが要求されており、それに伴いマスクが大型になってきている。更に、縮小投影光学系を行う場合にはマスクサイズは更に大型になる。
　一方で、基板に対する凹凸加工の精細度は上がっており、マスクの像に歪みがあると加工の精度に影響が出る。
　特許文献２のように、マスクを装置が設置される水平面と同じ水平方向に設置する場合、マスクを単独で設置すると、その重力で歪みが発生し加工精度が悪化する。
　マスクの下部にサポートを入れて撓みの発生を抑える場合、サポートは光学的に透過するものである必要があるが、マスクが大型になるとサポート材の厚さを厚くする必要があり、コスト的に問題になるばかりでなく、レーザエネルギーの吸収がこのサポート材の中で大きくなり、レーザ照射のエネルギー効率が悪くなる。
　また、水平面に設置した場合にはマスクにゴミが載るリスクが大きくなり、ゴミが載ったまま生産を行った場合には大量の製品に対しての品質不良を引き起こす。
　更に、マスクの下部のサポート材とマスクとの間にゴミが入った場合には、ゴミの影響による製品不良やマスクが傷つくばかりでなく、サポート材とマスクの間に部分的に発生する僅かな隙間では屈折率が異なることから光学的な不均一が発生する。その為、不均一なレーザビームが照射されることになる。
　更に、レーザ光源から基板に至るまでの光路長が長いため、マスクを水平にすると装置の高さが高くなる。マスクを立てることにより、装置高さを低くすることが可能になる。
　この好ましい例のようにマスク２１を加工装置１００が設置される水平面に対して略垂直方向に設置すれば、マスク２１が撓むことが無く、光学的透明材によるたわみ防止のサポートが不要であることから、レーザエネルギーの使用効率が高く、高精度で非常に均一性の高い加工を行うことが出来る。
　なお、本発明の加工装置１００では、マスク２１を通ったレーザビーム３の照射面積を以下で説明する任意の縮小光学系３１を通して縮小し、基板に照射するレーザビーム４のエネルギー密度を高めることができる。そのため、大面積のマスク２１を大きくしても、それに合わせた縮小光学系３１を併用することで、目的の微細な凹凸加工を実施することができる。
　マスク２１の大きさは、特に限定されない。例えば、外形が７００ｍｍ×８００ｍｍであり、有効エリア２２の大きさが６００ｍｍ×６００ｍｍのマスク２１を用いることができる。
　［第三光学機能部３０］
　図１に示す加工装置１００のように、第二光学機能部２０と基板ステージ４０との間に、縮小投影光学系３１を備えた第三光学機能部を更に含むことが好ましい。
　近年では基板の加工の微細化が進んでおり、その加工の最小幅として数μｍが要求されてきている。これは微細なゴミに対しても影響してしまい、特にマスク部分に付着した微細ゴミは、大量の加工不良を引き起こす。そのため、マスク２１を実際の加工よりも拡大しておき、マスク２１を通ったレーザビーム３をその後段の縮小投影光学系３１で縮小投影露光することで、微細ゴミに対しての影響を最小化できる。
　また、マスク２１を実際の加工パターンよりも拡大化しておくことで、マスク２１に当たるレーザビーム２のエネルギーを加工エネルギーよりも小さくすることが出来る。縮小投影光学系３１の縮小倍率をＮとすると、基板８０面の加工エネルギーに比べてマスク面に当たるレーザビームのエネルギーは１／（Ｎ２）となる。これにより、レーザビーム２のエネルギーによる熱ドリフトを抑えることが出来るため、マスク２１の熱膨張を抑制でき、長時間の加工動作後でも高精度の加工を行うことが可能となる。
　更に、レーザビームの熱による光学部材（例えば、成形光学系１２及びマスク２１）の劣化も抑えることが出来ることから、光学部材の寿命を長くすることが可能である。
　そして、先に説明した、レーザビームの照射位置を固定した状態での同期掃引照射を行うように構成された加工装置１００では、レーザビームの照射位置を動かす例えば特許文献２の方法に比べて、非常に小さい口径の縮小投影レンズを使用することが出来る。その為、金額面で有利であることに加え、レンズの歪みが少ないことや、レンズによる収差が小さくできるため、基板の加工精度を非常に高くすることが出来る。
　縮小投影光学系３１は、１対の縮小投影レンズを備えることができる。縮小投影光学系３１が無限遠光学系である場合、縮小投影光学系３１による倍率は、例えば、縮小投影レンズの焦点距離の比と、縮小投影レンズ間の距離とによって調整することができる。
　縮小投影レンズは、高ＮＡ（開口数）のものであることが好ましい。高ＮＡの縮小投影レンズを用いることにより、寸胴形状により近いＶＩＡやトレンチを形成できる。
　縮小投影レンズのＮＡは、基板８０の加工に必要なエネルギー密度に合わせて選択することが好ましい。縮小投影レンズのＮＡは、０．１２以上であることが好ましい。
　第三光学機能部３０は、縮小投影光学系３１を冷却する冷却手段を更に備えるものであることが好ましい。
　冷却手段を備えることにより、更に縮小投影光学系３０でのレーザビームエネルギーによる熱の影響を抑えることが出来る。縮小投影光学系３０では、マスク２１を通ったレーザビーム３が１／Ｎの縮小投影をされるため、対物先端のレンズ部分を通るレーザビームのエネルギーは、マスク２１に照射されるレーザビームエネルギーに比べてＮ２倍になり、この部分での熱影響が出やすい。そのため、この熱エネルギーを抑えるべく、縮小投影光学系３０に冷却機能を付与することで、レーザビームのエネルギーによる熱ドリフトを抑えることが出来、長時間の加工動作後でも高精度の加工を行うことが可能となる。
　そして、先に説明した、レーザビームの照射位置を固定した状態での同期掃引照射を行うように構成された加工装置１００では、特許文献２の方法に比べて、非常に小さい口径の縮小投影レンズを使用することが出来る。縮小投影レンズの冷却手段は、レンズそのものに冷却手段を直接付与できるわけではなく、レンズを保持するジャケット部を冷却するため、レンズ口径が大きくなると、レンズの周囲部分では温度管理ができるものの、肝心な中央部分付近では冷却効果が行き渡りにくく、熱管理がしにくい。その為、長時間のレーザビーム照射によるレンズ内への僅かなエネルギー吸収でも、熱による歪みが発生しやすくなる。第三光学機能部３０が冷却機能を有したものであれば、レンズ口径を小さくできることから、このような不具合を抑えることが出来る。
　更に、縮小投影光学系３１へのレーザビーム照射による不良を抑制し、寿命を延ばすことも可能となる。
　［掃引機構］
　加工装置１００は、少なくとも１つの方向での掃引照射において、マスク２１及び基板ステージ４０にレーザビーム２及び４をそれぞれパルス照射しながら、マスク２１及び基板ステージ４０を非停止で掃引するように構成されたものであることが好ましい。
　非停止での掃引照射を行うことによって、走行と停止とを繰り返すステップ＆リピート動作に比べて掃引の時間を大幅に減少することが可能となる。特に、走行状態から停止する際の位置決めを行わなくてよいことから、その加減速による位置精度の悪化を防止することができる。
　また、これらの動作は頻繁に起こるため、走行と停止を繰り返す場合、走行軸やモータに負荷が大きくなる。非停止での掃引照射動作を行うことで、軸にかかる負担を減らし、走行軸部分での発熱も抑制できるため、熱ドリフトによる位置精度の悪化を更に防止することが出来、非常に高精度な基板凹凸加工を行うことが可能となる。
　［撮像手段及びアライメント機構］
　本発明の加工装置１００は、基板８０の特徴部分を読み取る撮像手段と、マスク２１の特徴部分を読み取る撮像手段と、前記基板の前記特徴部分及び前記マスクの前記特徴部分の位置情報に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対位置を合せるアライメント機構と
を更に含むことが好ましい。
　図１に示す加工装置１００は、マスク２１の特徴部分を読み取る撮像手段としてのマスク用アライメントカメラ２３と、基板８０の特徴部分を読み取る撮像手段としての基板用アライメントカメラ６０と、図示しないアライメント機構とを含んでいる。マスク用アライメントカメラ２３は、アライメント機構にマスク２１の特徴部分の位置情報を送るように構成されている。基板用アライメントカメラ６０は、アライメント機構に基板８０の特徴部分の位置情報を送るように構成されている。アライメント機構は、これら位置情報に基づいて、基板８０とマスク２１との相対位置を合わせるように構成されている。
　マスク２１の位置と基板８０の位置とを撮像手段によって合わせることで、基板８０面の正確な位置にマスクパターンを投影した凹凸加工を行うことが可能である。
　特に、基板は複数層に亘って加工することが多く、各層の加工位置が正確に目的の位置に合っていないと、各層の回路が繋がらなかったり、繋がったとしても導通抵抗が大きいなどの品質不良が発生する。これを抑えるために、加工位置の正確さが必要である。
　この場合、アライメント機構の情報に基づき、マスク２１のパターンに対して基板８０の加工形状を補正する手段を更に含むことが好ましい。
　基板８０の加工形状に対して、マスク２１のパターンの投影像の形状が正確に相似形状であるとは限らず、また、熱膨張などの影響により倍率も常に同一であるとは限らない。また、基板８０の微小な歪みや変形などによっても基板８０への加工形状をマスク２１の投影像に対して変形させる必要が出てくる場合がある。
　そこで、上記の通りマスク２１の位置と基板８０の位置とを撮像手段（マスク用アライメントカメラ２３及び基板用アライメントカメラ６０）によって取得し、それらの情報に基づいてマスク２１の投影像を基板の加工すべき形状に合わせることで、正確な基板への凹凸加工が可能となる。
　具体的には、例えば、マスク２１の投影像の投影位置を、ビーム像検出カメラ７０によって取得し、この投影位置の情報に基づいて補正して、第三光学機能部３０による投影倍率を最適化し、また、掃引照射時の掃引速度を前記情報に基づいて最適化する。これによって、マスク２１の像に対する基板８０の縦方向倍率、横方向倍率をある程度の範囲で任意に変更することが出来、最適な基板加工形状を適用することが出来る。
　［加工方法］
　本発明の第１の態様の加工方法は、上記第１の態様の加工装置１００を用いて、先に説明した重畳照射を行う方法である。したがって、本発明の第１の態様の加工方法によれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。また、高エネルギー密度での照射を行うことができ、高速で深いＶＩＡ加工及び／又はトレンチ加工を行うことができる。
　本発明の加工方法は、上記第１の態様の加工装置１００の装置を用いる方法に限られない。
　例えば、本発明の第２の態様の加工方法は、基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、矩形状に成型されたレーザビームをマスクに通すことで、基板の被加工領域よりも小さい基板照射エリアになるように基板にレーザビームを照射し、基板への加工動作時に、基板照射エリアの一部分を重畳させながら、基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法である。
　このような加工方法であれば、基板の被加工領域よりも小さい基板照射エリアになるように基板にレーザビームを照射し、基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う、即ち重畳照射を行うので、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の加工装置であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。
　なお、本発明の第２の態様の加工方法では、エキシマレーザを用いることにより、より高精細な凹凸加工が可能となる。
　或いは、本発明の第３の態様の加工方法は、上記第２の態様の加工装置１００を用いて、先に説明したレーザビームの照射位置を固定した状態での同期掃引照射を行う方法である。したがって、本発明の第３の態様の加工方法によれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工を精度よく行うことができる。また、第３の態様の加工方法によれば、レーザビームを走査する場合よりも高い精度で加工を行うことができる。また、このような加工方法であれば、マスク２１として大面積マスクを用いることもでき、大面積マスクと先に説明した第三光学機能部３０とを併用することにより、より高いエネルギー密度で加工を行うこともできる。
　基板への加工動作時に、上記重畳照射と、レーザビームの照射位置を固定した状態での上記同期掃引照射との両方を行うことが特に好ましい。
　本発明の第１の態様又は第３の態様の加工方法では、先に説明した任意事項のうちの１つ又は複数を満たす加工装置１００を用いることが好ましい。
　また、本発明の第１の態様又は第３の態様の加工方法では、少なくとも１つの方向での掃引照射において、マスク２１及び基板ステージ４０にレーザビーム２又は４のそれぞれをパルス照射しながら、マスク２１及び基板ステージ４０を非停止で掃引することが好ましい。
　このような掃引を行うことにより、先に説明した理由により、走行と停止を繰り返すステップ＆リピート動作に比べて掃引の時間を大幅に減少することが可能となる。
　また、本発明の第１の態様又は第３の態様の加工方法において、基板８０の加工領域８１ごとに、掃引照射を複数回繰り返し行うことが好ましい。
　前記の通り、基板の凹凸加工は高精細を要求されているにも関わらず、その深さは深くしたいという、高アスペクト加工の要求がある。
　しかし、１回の掃引（１Ｐａｓｓ）で加工できる深さは限られており、特に上記非停止掃引での加工では、１回の加工部分に対して複数回照射することが出来ない。
　そのため、掃引しながらレーザパルス照射を行い、それを基板８０の被加工領域８１ごとに複数回行うことで、目的の深さまで加工することができ、高速な加工を行うことが出来る。
　なお、各掃引動作（１回目掃引、２回目掃引、・・・）の間では、例えば図３及び図４を参照しながら説明したように、基板照射エリア９０をずらしながら回数ごとにずらして照射を行うことで、加工深さが平均化され、均一な深さの加工を行うことが可能となる。
　第１の態様又は第３の態様の加工方法では、基板８０の特徴部分及びマスク２１の特徴部分を読み取ることと、基板８０の特徴部分及びマスク２１の特徴部分の位置情報に基づいて、アライメント機構を用いて、基板８０とマスク２１との相対位置を合せることとを更に含むことが好ましい。
　基板８０の特徴部分は、例えば、基板用アライメントカメラ６０により読み取ることができる。マスク２１の特徴部分は、例えばマスク用アライメントカメラ２３を用いて読み取ることができる。
　マスク２１の位置と基板８０位置とを上記アライメントカメラ２３及び６０で得られた情報に基づいてアライメント機構によって合わせることで、基板８０面の正確な位置にマスクパターンを投影した凹凸加工を行うことが可能となる。
　この場合、アライメント機構の情報に基づき、マスク２１のパターンに対して基板８０の加工形状を補正することを更に含むことが好ましい。
　このような加工方法であれば、より正確な基板への凹凸加工が可能となる。このような補正は、例えば、第三光学機能部３０、ビーム像検出カメラ７０、マスク２１の掃引機構、基板ステージ８０の掃引機構などを組み合わせて行うことができる。
　［基板の製造方法］
　本発明の基板の製造方法では、本発明の加工方法によって基板の加工を行う。
　このような基板の製造方法であれば、マスクの有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに対応する基板内の基板照射エリアの加工深さを均一化して複数回の照射を行うことが出来るため、基板の被加工領域に亘ってほぼ均一な凹凸加工を精度よく行うことが可能である。そのため、この態様の基板の製造方法であれば、基板の被加工領域に亘って微細な凹凸加工が精度よく形成された基板を製造することができる。
　また、このような基板の製造方法は、高いレーザエネルギーを使用する必要がなく、使用するレーザ光源や光学部材が高価なものを使用せずに安価に構成できるうえ、レーザビームの熱ドリフトによる精度の悪化を抑えることが出来、高精度に加工が行なわれた基板を製造することが出来る。
　特に、上記第１の態様の加工方法を行う基板の製造方法であれば、基板への加工動作時に、上記重畳照射を行うので、高速で深いＶＩＡ加工及び／又はトレンチ加工を行うことができる。また、１ショットでの基板照射エリアを小さくできるので、高密度照射が可能になる。
　また、上記第３の態様の加工方法を行う基板の製造方法であれば、基板への加工動作時に、レーザビームの照射位置を固定した状態での上記同期掃引照射を行うので、レーザビームを走査する場合よりも高い精度で加工を行うことができる。また、このような加工方法であれば、大面積マスクを用いることもできるため、より高いエネルギー密度で加工を行うこともできる。
　本発明の基板の製造方法は、半導体パッケージの製造に特に有利に適用できる。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (34)

  1. 　基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工装置であって、
    　パルス状に前記レーザビームを照射するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型する成形光学系とを備えた第一光学機能部と、
    　前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、
    　前記基板を保持する基板ステージと、
    を含み、
    　前記マスクは、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームが照射されるマスク照射エリアを含み、該マスク照射エリアは前記マスクの前記有効エリアの一部分であり、
    　前記基板は、前記マスクを通った前記レーザビームにより前記パターンが投影される基板照射エリアを含み、
    　前記基板照射エリアは、前記基板の被加工領域よりも小さく、
    　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスクと前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行うように構成されているものである加工装置。
  2. 　基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工装置であって、
    　パルス状に前記レーザビームを照射するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型する成形光学系とを備えた第一光学機能部と、
    　前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、
    　前記基板を保持する基板ステージと、
    を含み、
    　前記マスクは、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームが照射されるマスク照射エリアを含み、該マスク照射エリアは前記マスクの前記有効エリアの一部分であり、
    　前記基板は、前記マスクを通った前記レーザビームにより前記パターンが投影される基板照射エリアを含み、
    　前記基板照射エリアは、前記基板の被加工領域よりも小さく、
    　前記マスク及び前記基板ステージが、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保つように構成されており、
    　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行うように構成されているものである加工装置。
  3. 　前記マスク及び前記基板ステージが、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保つように構成されており、
    　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行うように構成されているものである請求項１に記載の加工装置。
  4. 　前記レーザビームはエキシマレーザである請求項１～３の何れか１項に記載の加工装置。
  5. 　前記マスクを保持し、且つ前記マスクを掃引するマスクステージを更に含む請求項１～４の何れか１項に記載の加工装置。
  6. 　前記第二光学機能部と前記基板ステージとの間に、縮小投影光学系を備えた第三光学機能部を更に含む請求項１～５の何れか１項に記載の加工装置。
  7. 　前記第三光学機能部は、前記縮小投影光学系を冷却する冷却手段を更に備えるものである請求項６に記載の加工装置。
  8. 　前記成形光学系は、複数のシリンドリカルレンズを備え、前記レーザ光源からの前記レーザビームを、前記照射形状が前記矩形形状であり且つ照射エネルギー密度が均一であるレーザビームに成形する光学システムである請求項１～７の何れか１項に記載の加工装置。
  9. 　前記成形光学系は、複数のシリンドリカルレンズを備え、前記レーザ光源からの前記レーザビームを、前記照射形状が前記矩形形状であり且つトップハット型であるレーザビームに成形する光学システムである請求項１～７の何れか１項に記載の加工装置。
  10. 　前記第二光学機能部は、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームの前記照射形状を前記マスクを通して更に成形するものである請求項１～９の何れか１項に記載の加工装置。
  11. 　少なくとも１つの方向での前記掃引照射において、前記マスク及び前記基板ステージに前記レーザビームをパルス照射しながら、前記マスク及び前記基板ステージを非停止で掃引するように構成されたものである請求項１～１０の何れか１項に記載の加工装置。
  12. 　前記基板の特徴部分を読み取る撮像手段と、
    　前記マスクの特徴部分を読み取る撮像手段と、
    　前記基板の前記特徴部分及び前記マスクの前記特徴部分の位置情報に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対位置を合せるアライメント機構と
    を更に含む請求項１～１１の何れか１項に記載の加工装置。
  13. 　前記アライメント機構の情報に基づき、前記マスクの前記パターンに対して前記基板の加工形状を補正する手段を更に含む請求項１２に記載の加工装置。
  14. 　前記マスクが、前記加工装置が設置される水平面に対して略垂直方向に設置されているものである請求項１～１３の何れか１項に記載の加工装置。
  15. 　基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
    　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
    　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
    　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
    　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
    を含み、
    　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
    　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスクと前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法。
  16. 　基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
    　矩形状に成型されたレーザビームをマスクに通すことで、前記基板の被加工領域よりも小さい基板照射エリアになるように基板にレーザビームを照射し、
    　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法。
  17. 　基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
    　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
    　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
    　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
    　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
    を含み、
    　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
    　前記マスク及び前記基板ステージを、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保ち、
    　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行う加工方法。
  18. 　前記マスク及び前記基板ステージを、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保ち、
    　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行う請求項１５に記載の加工方法。
  19. 　前記レーザビームとしてエキシマレーザを用いる請求項１５、１７又は１８に記載の加工方法。
  20. 　前記レーザビームとしてエキシマレーザを用いる請求項１６に記載の加工方法。
  21. 　前記マスクを保持し、且つ前記マスクを掃引するものであるマスクステージを更に用いる請求項１５、１７～１９の何れか１項に記載の加工方法。
  22. 　前記加工装置として、前記第二光学機能部と前記基板ステージとの間に、縮小投影光学系を備えた第三光学機能部を更に含むものを用いる請求項１５、１７～１９及び２１の何れか１項に記載の加工方法。
  23. 　前記第三光学機能部として、前記縮小投影光学系を冷却する冷却手段を更に備えるものを用いる請求項２２に記載の加工方法。
  24. 　前記成形光学系として、複数のシリンドリカルレンズを備える光学システムを用い、前記レーザ光源からの前記レーザビームを前記照射形状が前記矩形形状の均一レーザビームに成形する請求項１５、１７～１９、及び２１～２３の何れか１項に記載の加工方法。
  25. 　前記第二光学機能部において、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームの前記照射形状を前記マスクを通して更に成形する請求項１５、１７～１９、及び２１～２４の何れか１項に記載の加工方法。
  26. 　少なくとも１つの方向での前記掃引照射において、前記マスク及び前記基板ステージに前記レーザビームをパルス照射しながら、前記マスク及び前記基板ステージを非停止で掃引する請求項１５、１７～１９、及び２１～２５の何れか１項に記載の加工方法。
  27. 　前記基板の被加工領域ごとに、前記掃引照射を複数回繰り返し行う請求項１５、１７～１９、及び２１～２６の何れか１項に記載の加工方法。
  28. 　前記基板の特徴部分及び前記マスクの特徴部分を読み取ることと、
    　前記基板の前記特徴部分及び前記マスクの前記特徴部分の位置情報に基づいて、アライメント機構を用いて、前記基板と前記マスクとの相対位置を合せることと、
    を更に含む請求項１５、１７～１９、及び２１～２７の何れか１項に記載の加工方法。
  29. 　前記アライメント機構の情報に基づき、前記マスクの前記パターンに対して前記基板の加工形状を補正することを更に含む請求項２８に記載の加工方法。
  30. 　前記加工装置として、前記マスクが、前記加工装置が設置される水平面に対して垂直方向に設置されているものを用いる請求項１５、１７～１９、２１～２９の何れか１項に記載の加工方法。
  31. 　レーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工により表面に微細な凹凸が形成された基板の製造方法であって、
    　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
    　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
    　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
    　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
    を含み、
    　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
    　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記マスクと前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う基板の製造方法。
  32. 　レーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工により表面に微細な凹凸が形成された基板の製造方法であって、
    　基板の表面にレーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工で微細な凹凸を形成する加工方法であって、
    　矩形状に成型されたレーザビームをマスクに通すことで、前記基板の被加工領域よりも小さい基板照射エリアになるように基板にレーザビームを照射し、
    　前記基板への加工動作時に、前記基板照射エリアの一部分を重畳させながら、前記基板の被加工領域の表面凹凸加工を行う基板の製造方法。
  33. 　レーザビームの照射エネルギーによるアブレーション加工により表面に微細な凹凸が形成された基板の製造方法であって、
    　レーザ光源及び成形光学系を備えた第一光学機能部と、前記基板の被加工領域に対応するパターンを有する有効エリアを含むマスクを備える第二光学機能部と、前記基板を保持する基板ステージとを含む加工装置を準備することと、
    　前記第一光学機能部において、前記レーザ光源から前記成形光学系に前記レーザビームをパルス状に照射して、前記レーザビームの照射形状を矩形状に成型することと、
    　前記第二光学機能部において、前記マスクの前記有効エリアの一部分であるマスク照射エリアに、前記第一光学機能部を通った前記レーザビームを照射することと、
    　前記マスクを通った前記レーザビームを前記基板の基板照射エリアに照射して、前記パターンを前記基板照射エリアに投影することと
    を含み、
    　前記基板照射エリアが、前記基板の被加工領域よりも小さくなるようにし、
    　前記マスク及び前記基板ステージを、前記レーザビームが照射される方向と略垂直な面方向において同期して動作することによって、相対的に対応する位置関係を保ち、
    　前記基板への加工動作時に、前記レーザビームの照射位置を固定した状態で、前記マスクと前記基板ステージとを同期して動作させて、前記マスク及び前記基板ステージとを掃引照射し、前記基板の前記被加工領域の表面凹凸加工を行う基板の製造方法。
  34. 　前記基板が半導体パッケージ用基板である請求項３１～３３いずれか一項に記載の基板の製造方法。
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