加工装置、加工方法及基板的制造方法与流程

专利检索2024-11-03  9


本发明涉及一种加工装置、加工方法及基板的制造方法。


背景技术:

1、就半导体封装基板而言,从“more than more”的趋势转移到对系统进行单芯片化的soc(system on a chip,片上系统)的趋势,并沿该趋势而兴盛地进行开发。

2、另外,半导体封装基板的结构正在复杂化、高密度化,将使用了准分子激光的装置应用于该基底基板的制造。

3、伴随半导体封装基板的高密度化,要求半导体封装基板的配线的也高精细,且配线也多层化。由于这样的配线的细线化和多层化,线与空间(l&s)变窄而变得复杂。如果配线宽度变窄,则具有配线电阻变大的倾向。

4、为了进行多层的配线间的连接而设置贯通孔(via),或者为了解决配线电阻变大的问题而在半导体封装基板的制作中在基板上设置沟槽(槽),并沿这些沟槽进行配线的形成。形成这样的配线,由此能够增加配线的剖面积,所以能够抑制配线电阻变大。

5、以下说明这样的半导体封装基板的工法的例子。

6、首先,使用专用真空贴合机将积层膜(日语:ビルドアップフィム)层叠在使用了玻璃环氧树脂材料的内层基板(芯层)的两面。对这样得到的积层膜的表面进行设置上述贯通孔和沟槽的加工,利用镀覆对其形成金属层以形成电极。

7、另外,为了应对进一步的高密度化的要求,而要缩小需要的贯通孔的孔径本身。另外,也谋求顶径与底径之差较小的圆柱形状的贯通孔(圆柱形状via)的形成。就沟槽而言,也谋求圆柱形状沟槽。

8、如果要对于基板尽可能笔直地进行加工以高精度地形成圆柱形状孔和圆柱形状沟槽,则使用高分辨率且高能量密度的激光束是有效的。在这样的加工中,与固体激光装置相比优选使用准分子激光。准分子激光的焦点深度浅,如果使用该激光,则能够以高分辨率且高能量密度进行加工,而能够不模糊且在准确的位置形成圆柱形状via和圆柱形状沟槽。

9、在专利文献1中记载一种发明,其涉及激光钻孔加工方法及装置。例如,在专利文献1的权利要求1中,记载通过接触式掩膜法以使线状或矩形状光束通过接触式掩膜并照射到被加工基板的加工领域,且使线状或矩形状光束对于接触式掩膜进行扫描。

10、另外,在专利文献1的第0037段中,记载了使激光发振器发振并通过扫描机构使线状光束在l轴方向移动,以照射接触式掩膜的图案全区。但是,在这样的方法中,不能对大面积的基板进行需要产生深凹凸的加工。

11、另外,在专利文献1的第0049和0050段中,记载了使用2轴扫描机构使矩形状光束移动,并使矩形状光束依次照射到接触式掩膜的被分割成4部分的各领域,由此在各领域的正下方的加工领域中进行钻孔。但是,在这样的方法中,虽然能够在各加工领域的内部以均匀的深度进行加工,但是会有在各加工领域彼此的边界面没有进行加工、或在边界面以各加工领域的内部的加工深度的2倍程度来进行过度加工的情况,会在加工质量上出现问题。

12、在专利文献2中记载一种发明,其涉及烧蚀加工用的加工装置及加工方法。专利文献2的权利要求1的烧蚀加工用的加工装置具备扫描机构,其使内置有线束形成光学系统的线束形成部相对于装置本体进行相对移动,以使线状的光进行扫描。

13、关于该扫描机构,在专利文献2的段落0022中记载了“扫描机构60能使线束形成部20沿扫描方向(x方向)往返移动,伴随线束形成部20的移动,垂直于扫描方向(x方向)的线状的光相对于掩膜m及投影光学系统30进行相对移动,以对分别固定于掩膜台40、加工台50的掩膜m、基板w进行扫频”。

14、另外,在专利文献2的第0026段中记载了“加工台50能够通过真空吸附等来固定基板w,并且通过在x-y方向的移动和旋转以对于掩膜m进行基板w的定位。另外,为了能够遍及整个基板w进行烧蚀加工,能沿扫描方向(在此是x方向)进行步进式移动”。

15、另外,在专利文献2的第0033段中记载了“使线束形成部20相对于装置本体15移动,由此使线状的光进行扫描”。

16、在这样的专利文献2的发明中,不能够对于大面积的基板进行需要产生深凹凸的加工。进一步,当扫描时使激光束移动,所以对于大的掩膜不易进行整个领域的照射。因此,如果在基板上的照射面变大,则不易进行对应。进一步,掩膜以后的光学原件需要设为大尺寸,所以不利于进行容易产生应变的高精度加工。当加入缩小光学透镜时,需要应用非常大口径的透镜,所以不仅应变变大而且需要非常高价的零件,且不易进行利用激光束的热的管理,而存在长时间运转时的加工精度恶化的问题。

17、现有技术文献

18、专利文献

19、专利文献1:日本特开2001-79678号公报

20、专利文献2:日本特开2021-49560号公报


技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、作为半导体基板的凹凸加工的例子,举例有将通过掩膜的开口图案的激光束向基板照射从而进行基板表面的凹凸加工、即基于烧蚀加工的凹凸加工。如果进行烧蚀加工,则不仅能形成贯通孔,也能进行在不贯穿的情况下形成长宽比高的沟槽的尺寸控制加工。

3、本来,理想是将能量均匀化的激光束照射到涵盖掩膜的整个有效区域的领域,但是近年来的半导体基板面的加工区域变大,伴随于此掩膜的有效区域也大型化。

4、因此,如果将均匀化的激光束照射到涵盖整个该有效区域的领域,则激光束的能量密度极度减少,没有达到基板表面的加工阀值能量而不能够进行加工。为了进行基板表面的加工,需要照射具有一定程度的能量密度的激光束。进一步,要进行长宽比高的圆柱形状的加工(圆柱形状via、圆柱形状沟槽),如果激光的能量密度不高,则壁面会成为变钝的形状。

5、另外,要进行烧蚀加工的激光束能量,例如需要远比曝光装置更高的能量密度,需要考虑到热。

6、另外,即使赋予了能够进行烧蚀加工的能量密度,也不能够仅通过照射1次激光束就加工到目标加工深度,而需要多次的照射。特别是,近年来对于加工的长宽比的要求变大,需要进行使凹凸加工的深度加深的加工,所以需要在基板上的相同位置照射多次的激光束以进行深度的烧蚀加工。

7、以往,提案有例如专利文献1和2记载的烧蚀加工装置及烧蚀加工方法,但是如上所述,这些并不是能够遍及基板的整个被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工的技术。

8、本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种加工装置、加工方法及基板的制造方法,该加工装置能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工,该加工方法能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工,该基板的制造方法能够制造在遍及基板的被加工领域以良好的精度形成有细微的凹凸加工的基板。

9、(二)技术方案

10、为了解决上述问题,在本发明中,作为第一方式的加工装置,提供一种加工装置,

11、利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:

12、第一光学功能部,其具备呈脉冲状照射所述激光束的激光光源、及将来自所述激光光源的所述激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;

13、第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案;以及

14、基板台,其保持所述基板,

15、所述掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了所述第一光学功能部的所述激光束,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分,

16、所述基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了所述掩膜的所述激光束而被投影所述图案,

17、所述基板照射区域比所述基板的所述被加工领域小,

18、构成为,当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

19、如果是这样的加工装置,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工装置,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。

20、另外,这样的加工装置不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。

21、另外,如果是这样的加工装置,则能够以高速进行较深的via加工以及/或者沟槽加工。另外,能够缩小1次照射(日语:1ショット)下的基板照射区域,所以能进行高密度照射。

22、另外,在本发明中,作为第二方式的加工装置,提供一种加工装置,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:

23、第一光学功能部,其具备呈脉冲状照射所述激光束的激光光源、及将来自所述激光光源的所述激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;

24、第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案;以及

25、基板台,其保持所述基板;

26、所述掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了所述第一光学功能部的所述激光束,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分,

27、所述基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了所述掩膜的所述激光束而被投影所述图案,

28、所述基板照射区域比所述基板的所述被加工领域小,

29、所述掩膜和所述基板台构成为,在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,

30、构成为,当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

31、如果是这样的加工装置,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工装置,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。

32、另外,这样的加工装置不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。另外,光学零件可以使用小型的部件,所以能够使用便宜且高精度的零件。

33、另外,如果是这样的加工装置,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工装置,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。

34、在第一方式的加工装置中,优选地,所述掩膜和所述基板台构成为,在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系;

35、构成为,当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

36、另外,如果是这样的加工装置,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工装置,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。

37、所述激光束优选为准分子激光。

38、通过使用准分子激光,能进行更高精细的凹凸加工。另外,在准分子激光中对于加工材料的能量吸收效率良好,所以能进行良好的烧蚀加工。

39、优选地,进一步包含保持所述掩膜且对所述掩膜进行扫频的掩膜台。

40、如果是包含这样的掩膜台的加工装置,则能效率良好地进行掩膜的扫频动作。

41、优选地,在所述第二光学功能部与所述基板台之间,进一步包含具备缩小投影光学系统的第三光学功能部。

42、通过进一步包含这样的第三光学功能部,能够将掩膜扩大成比实际的加工图案更大,且也能够将照射到掩膜的激光束的能量设为比照射到基板的加工能量小。由此,能够抑制激光束的能量造成的热飘移,所以能够抑制掩膜的热膨胀,且即使在长时间的加工动作后也能进行高精度的加工。另外,能够将掩膜设为比实际的加工图案更大的图案,所以也不易受到微小的碎屑的影响。

43、优选地,所述第三光学功能部进一步具备冷却所述缩小投影光学系统的冷却单元。

44、如果是这样的加工装置,则能够进一步抑制激光束的能量造成的热飘移,且即使在长时间的加工动作后也能进行高精度的加工。

45、优选地,所述成形光学系统是下述光学系统,其具备多个柱面透镜,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状且照射能量密度均匀的激光束。

46、包含这样的光学系统的加工装置能成形出具有能量密度极为均匀的矩形状的光束轮廓的高质量的激光束。

47、优选地,所述成形光学系统是下述光学系统,其具备多个柱面透镜,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状且是平顶型(日语:トップハット型)的激光束。

48、包含这样的光学系统的加工装置能够将具有能量密度极为均匀的矩形状的平顶型的激光束照射到基板的被加工领域。

49、所述第二光学功能部能够使通过了所述第一光学功能部的所述激光束的所述照射形状通过所述掩膜而进一步成形。

50、第二光学功能部例如能够根据与基板的被加工区域对应的图案,将成型为矩形状的激光束的照射形状进一步成型。

51、优选地,构成为,在至少一个方向的所述扫频照射中,一边对所述掩膜和所述基板台脉冲照射所述激光束,一边非停止地对所述掩膜和所述基板台进行扫频。

52、通过进行这样的扫频,与反复行进和停止的步进和重复动作相比,能大幅减少扫频时间。

53、进一步,不会频繁反复地进行步进和重复这样的台动作和停止,所以能够抑制台的热负荷并长时间持续地维持高精度的定位。

54、优选地,进一步包含:

55、读取所述基板的特征部分的摄像单元、

56、读取所述掩膜的特征部分的摄像单元、及

57、基于所述基板的所述特征部分及所述掩膜的所述特征部分的位置信息使所述基板与所述掩膜的相对位置对准的对准机构。

58、具备这些的摄像单元及对准机构,由此可以进行将掩膜图案投影到基板面的准确位置的凹凸加工。

59、此时,优选地,进一步包含:基于所述对准机构的信息,相对于所述掩膜的所述图案修正所述基板的加工形状的单元。

60、如果是这样的加工装置,则能更准确地进行对基板的凹凸加工。

61、优选地,所述掩膜设置在相对于设置有所述加工装置的水平面大致垂直的方向。

62、如果是这样的加工装置,与将掩膜设置在水平面的现有方式相比,能够抑制掩膜的挠曲的影响而进行高精度的凹凸加工;另外,碎屑也不易附着于掩膜面,所以不易产生碎屑造成的不良情况。进一步,由于能够使较长光路的大部分沿着水平面,因此能够降低装置的高度。

63、另外,在本发明中,作为第一方式的加工方法,提供一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:

64、准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;

65、在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;

66、在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及

67、将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,

68、所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,

69、当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

70、如果是这样的加工方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工方法,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。

71、另外,这样的加工方法不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。

72、另外,如果是这样的加工方法,则能够以高速进行较深的via加工以及/或者沟槽加工。另外,能够缩小1次照射下的基板照射区域,所以能进行高密度照射。

73、另外,在本发明中,作为第二方式的加工方法,提供一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:

74、使成形为矩形状的所述激光束通过掩膜,由此以成为比所述基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将所述激光束照射到所述基板;

75、当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

76、如果是这样的加工方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工装置,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。

77、另外,本发明中,作为第三方式的加工方法,提供一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:

78、准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;

79、在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;

80、在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及

81、将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,

82、所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,

83、使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,

84、当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

85、如果是这样的加工方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工方法,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。

86、另外,这样的加工方法不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。另外,光学零件可以使用小型的部件,所以能够使用便宜且高精度的零件。

87、另外,如果是这样的加工方法,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工方法,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。

88、在第一方式的加工方法中,优选地,使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,

89、当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

90、如果是这样的加工方法,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工方法,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。

91、优选地,使用准分子激光作为所述激光束。

92、通过使用准分子激光,可以进行更高精细的凹凸加工。另外,在准分子激光中,加工材料对于能量的吸收效率良好,所以能够进行良好的烧蚀加工。

93、优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,进一步使用保持所述掩膜且扫频所述掩膜的掩膜台。

94、如果这样设置,则能效率良好地进行掩膜的扫频动作。

95、优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,作为所述加工装置,在所述第二光学功能部与所述基板台之间进一步包含第三光学功能部,该第三光学功能部具备缩小投影光学系统。

96、通过使用进一步包含这样的第三光学功能部的加工装置,能够将掩膜扩大成比实际的加工图案更大,其结果,能够将照射到掩膜的激光束的能量设为比照射到基板的加工能量小。由此,能够抑制激光束的能量造成的热飘移,所以能够抑制掩膜的热膨胀,且即使在长时间的加工动作后也能进行高精度的加工。另外,能够将掩膜设为比实际的加工图案更大的图案,所以也不易受到微小的碎屑的影响。

97、此时,优选地,作为所述第三光学功能部,进一步具备冷却所述缩小投影光学系统的冷却单元。

98、通过使用这样的第三光学功能部,即使在长时间的加工动作后也能进行高精度的加工。

99、优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,作为所述成形光学系统,使用具备多个柱面透镜的光学系统,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状的均匀的激光束。

100、如果这样设置,能成形为具有能量密度极为均匀的矩形状的光束轮廓的高质量的激光束。

101、优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,在所述第二光学功能部中,能够使通过了所述第一光学功能部的所述激光束的所述照射形状,通过所述掩膜而进一步成形。

102、第二光学功能部使成形为矩形状的激光束的照射形状例如进一步成形为对应于基板的被加工领域的图案。

103、优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,在至少一个方向的所述扫频照射中,一边对所述掩膜和所述基板台脉冲照射所述激光束,一边非停止地对所述掩膜和所述基板台进行扫频。

104、通过进行这样的扫频,与反复行进和停止的步进和重复动作相比,能大幅减少扫频时间。

105、进一步,不会像步进和重复那样频繁地反复进行台动作和停止,所以能够抑制台的热负荷并长时间持续地维持高精度的定位。

106、优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,对于所述基板的每个所述被加工领域反复地进行多次所述扫频照射。

107、这样对于每个被加工领域反复地进行多次扫频照射,加工直到目标深度,由此能够进行高速的加工。

108、优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,进一步包含下述步骤:

109、读取所述基板的特征部分及所述掩膜的特征部分;以及使用对准机构,基于所述基板的所述特征部分及所述掩膜的所述特征部分的位置信息使所述基板与所述掩膜的相对位置对准。

110、如果这样设置,可以进行将掩膜图案投影到基板面的准确位置的凹凸加工。

111、此时,优选地,进一步包含:

112、基于所述对准机构的信息,相对于所述掩膜的所述图案修正所述基板的加工形状。

113、如果是这样的加工方法,则能更准确地进行对基板的凹凸加工。

114、优选地,为在第一方式或第三方式的加工方法中,作为所述加工装置,使用所述掩膜设置在相对于设置有所述加工装置的水平面大致垂直的方向的加工装置。

115、如果使用这样的加工装置,与将掩膜设置在水平面的现有方式相比,能够抑制掩膜的挠曲的影响而进行高精度的凹凸加工;另外,碎屑也不易附着于掩膜面,所以不易产生碎屑造成的不良情况。进一步,由于能够使较长光路的大部分沿着水平面,因此能够降低装置的高度。

116、另外,在本发明中,作为第一方式的基板的制造方法,提供一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,所述制造方法包含下述步骤:

117、准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;

118、在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;

119、在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及

120、将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,

121、所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,

122、当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

123、如果是这样的基板的制造方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的基板的制造方法,则能够制造:遍及基板的被加工领域以良好的精度形成有细微的凹凸加工的基板。

124、另外,这样的基板的制造方法不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。

125、并且,如果是这样的基板的制造方法,则能够以高速进行较深的via加工以及/或者沟槽加工。另外,能够缩小1次照射下的基板照射区域,所以能进行高密度照射。

126、另外,在本发明中,作为第二方式的基板的制造方法,提供一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,该制造方法是利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸的加工方法,该制造方法包含下述步骤:

127、使成形为矩形状的所述激光束通过掩膜,由此以成为比所述基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将所述激光束照射到所述基板;以及

128、当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

129、如果是这样的基板的制造方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的基板的制造方法,则能够制造:遍及基板的被加工领域以良好的精度形成有细微的凹凸加工的基板。

130、另外,在本发明中,作为第三方式的基板的制造方法,提供一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,该制造方法包含下述步骤:

131、准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;

132、在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;

133、在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及

134、将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,

135、所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,

136、使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,

137、当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。

138、如果是这样的基板的制造方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的基板的制造方法,则能够制造:遍及基板的被加工领域以良好的精度形成细微的凹凸加工的基板。

139、另外,这样的基板的制造方法不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够制造以高精度进行了加工的基板。另外,光学零件可以使用小型的部件,所以能够使用便宜且高精度的零件。

140、另外,如果是这样的基板的制造方法,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工方法,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。

141、例如,所述基板也可以是半导体封装用基板。

142、本发明的基板的制造方法能够特别有利地应用于半导体封装的制造。

143、(三)有益效果

144、如上所述,如果是本发明的加工装置,则能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。

145、另外,如果是本发明的加工方法,则能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。

146、另外,如果是本发明的基板的制造方法,则能够制造:遍及基板的被加工领域以良好的精度形成有细微的凹凸加工的基板。


技术特征:

1.一种加工装置,其利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:

2.一种加工装置,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:

3.根据权利要求1所述的加工装置,其中,所述掩膜和所述基板台构成为,在与所述激光束所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系;

4.根据权利要求1-3中任一项所述的加工装置,其中,所述激光束是准分子激光。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的加工装置,其中,进一步包含保持所述掩膜且对所述掩膜进行扫频的掩膜台。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的加工装置,其中,在所述第二光学功能部与所述基板台之间,进一步包含具备缩小投影光学系统的第三光学功能部。

7.根据权利要求6所述的加工装置,其中,所述第三光学功能部进一步具备冷却所述缩小投影光学系统的冷却单元。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的加工装置,其中,所述成形光学系统是下述光学系统,其具备多个柱面透镜,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状且照射能量密度均匀的激光束。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的加工装置,其中,所述成形光学系统是下述光学系统,其具备多个柱面透镜,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状且是平顶型的激光束。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的加工装置,其中,所述第二光学功能部使通过了所述第一光学功能部的所述激光束的所述照射形状通过所述掩膜而进一步成形。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的加工装置,其中,构成为,在至少一个方向的所述扫频照射中,一边对所述掩膜和所述基板台脉冲照射所述激光束,一边非停止地对所述掩膜和所述基板台进行扫频。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的加工装置,其中,进一步包含:

13.根据权利要求12所述的加工装置,其中,进一步包含:基于所述对准机构的信息,相对于所述掩膜的所述图案修正所述基板的加工形状的单元。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的加工装置,其中,所述掩膜设置在相对于设置有所述加工装置的水平面大致垂直的方向。

15.一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:

16.一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:

17.一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:

18.根据权利要求15所述的加工方法,其中,使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,

19.根据权利要求15、17以及18中任一项所述的加工方法,其中,使用准分子激光作为所述激光束。

20.根据权利要求16所述的加工方法,其中,使用准分子激光作为所述激光束。

21.根据权利要求15、17-19中任一项所述的加工方法,其中,进一步使用保持所述掩膜且扫频所述掩膜的掩膜台。

22.根据权利要求15、17-19以及21中任一项所述的加工方法,其中,作为所述加工装置,在所述第二光学功能部与所述基板台之间进一步包含第三光学功能部,该第三光学功能部具备缩小投影光学系统。

23.根据权利要求22所述的加工方法,其中,作为所述第三光学功能部,进一步具备冷却所述缩小投影光学系统的冷却单元。

24.根据权利要求15、17-19以及21-23中任一项所述的加工方法,其中,作为所述成形光学系统,使用具备多个柱面透镜的光学系统,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状的均匀的激光束。

25.根据权利要求15、17-19以及21-24中任一项所述的加工方法,其中,在所述第二光学功能部中,使通过了所述第一光学功能部的所述激光束的所述照射形状,通过所述掩膜而进一步成形。

26.根据权利要求15、17-19以及21-25中任一项所述的加工方法,其中,在至少一个方向的所述扫频照射中,一边对所述掩膜和所述基板台脉冲照射所述激光束,一边非停止地对所述掩膜和所述基板台进行扫频。

27.根据权利要求15、17-19以及21-26中任一项所述的加工方法,其中,对于所述基板的每个所述被加工领域反复地进行多次所述扫频照射。

28.根据权利要求15、17-19以及21-27中任一项所述的加工方法,其中,进一步包含下述步骤:

29.根据权利要求28所述的加工方法,其中,进一步包含:

30.根据权利要求15、17-19以及21-29中任一项所述的加工方法,其中,作为所述加工装置,使用所述掩膜设置在相对于设置有所述加工装置的水平面大致垂直的方向的加工装置。

31.一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,所述制造方法包含下述步骤:

32.一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,

33.一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,该制造方法包含下述步骤:

34.根据权利要求31-33中任一项所述的基板的制造方法,其中,所述基板是半导体封装用基板。


技术总结
本发明是一种加工装置,通过利用激光束的烧蚀加工在基板表面形成凹凸,包含:第一光学功能部,其具备将来自激光光源的激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含具有图案的有效区域;以及基板台,其保持基板,掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了第一光学功能部的激光束,该掩膜照射区域是掩膜的所述有效区域的一部分,基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了掩膜的激光束而被投影图案,基板照射区域比基板的被加工领域小,构成为,当对基板进行加工动作时,一边使基板照射区域的一部分重叠,一边对掩膜和基板台进行扫频照射,以进行基板的被加工领域的表面凹凸加工。由此,提供能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工的加工装置。

技术研发人员:大谷义和,山冈裕,仓田昌实,宇佐美健人
受保护的技术使用者:信越工程株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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