(57)【要約】【課題】熱処理後に、高い精度で、ガラス基板の所望の位置に貫通孔を配置することができる方法。【解決手段】レーザ光を用いてガラス基板に貫通孔を形成する方法であって、（ａ）レーザ光を用いた第１の条件で、ダミーガラス基板に複数の貫通孔を形成するステップと、（ｂ）前記ダミーガラス基板を熱処理するステップと、（ｃ）前記（ｂ）のステップの前後における各貫通孔の形成位置のずれを把握するステップと、（ｄ）前記ダミーガラス基板と寸法および組成が実質的に等しいガラス基板に、前記レーザ光を用いた前記第１の条件により、複数の貫通孔を形成するステップであって、各貫通孔の形成位置は、前記（ｃ）のステップで把握された前記形成位置のずれを補正して、決定されるステップと、（ｅ）前記（ｂ）のステップに適用した熱処理条件で、前記ガラス基板を熱処理するステップと、を有する方法。【選択図】図５
2015107510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を用いてガラス基板に貫通孔を形成する方法であって、
（ａ）レーザ光を用いた第１の条件で、ダミーガラス基板に複数の貫通孔を形成するステップと、
（ｂ）前記ダミーガラス基板を熱処理するステップと、
（ｃ）前記（ｂ）のステップの前後における各貫通孔の形成位置のずれを把握するステップと、
（ｄ）前記ダミーガラス基板と寸法および組成が実質的に等しいガラス基板に、前記レーザ光を用いた前記第１の条件により、複数の貫通孔を形成するステップであって、各貫通孔の形成位置は、前記（ｃ）のステップで把握された前記形成位置のずれを補正して、決定されるステップと、
（ｅ）前記（ｂ）のステップに適用した熱処理条件で、前記ガラス基板を熱処理するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記（ｄ）のステップにおいて、前記ガラス基板における各貫通孔の形成位置は、前記ダミーガラス基板の貫通孔の熱処理前後の位置の変化量をΔＰ（μｍ）とし、前記ダミーガラスの基準点から熱処理前の貫通孔までの距離をｄ（μｍ）としたとき、ΔＰとｄから求められる補正係数α＝１／（１−（ΔＰ／ｄ））を用いて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガラス基板の徐冷点をＴａ（℃）としたとき、
前記（ｅ）のステップは、徐冷点Ｔａ±１０℃の範囲で、１分から２時間、前記ガラス基板を保持するステップを有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の条件は、放電補助式レーザ孔加工方式を用いて、複数の貫通孔を形成するステップを有する、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
インターポーザの製造方法であって、
（ａ）レーザ光を用いた第１の条件で、ダミーガラス基板に複数の貫通孔を形成するステップと
（ｂ）前記ダミーガラス基板を熱処理するステップと、
（ｃ）前記（ｂ）のステップの前後における各貫通孔の形成位置のずれを把握するステップと、
（ｄ）前記ダミーガラス基板と寸法および組成が実質的に等しいガラス基板に、前記レーザ光を用いた前記第１の条件により、複数の貫通孔を形成するステップであって、各貫通孔の形成位置は、前記（ｃ）のステップで把握された前記形成位置のずれを補正して、決定されるステップと、
（ｅ）前記（ｂ）のステップに適用した熱処理条件で、前記ガラス基板を熱処理するステップと、
（ｆ）前記ガラス基板の前記貫通孔に、導電性物質を充填するステップと、
を有するインターポーザの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板に貫通孔を形成する方法、およびインターポーザの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を用いて被加工基板等に貫通孔を形成する技術（以下、「レーザ光を用いた貫通孔加工技術」と称する）が知られている。
【０００３】
この技術では、加工条件の適正化により、樹脂、シリコン、およびガラス等の被加工基板の所望の位置に、貫通孔を形成することができる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５４９３０９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本願発明者らは、このレーザ光を用いた貫通孔加工技術をガラス基板に適用した際、貫通孔の加工直後には、所望の位置に貫通孔が形成されても、その後の熱処理によって、貫通孔の位置が僅かながらずれる場合があることを見出した。
【０００６】
そのような貫通孔形成位置のずれは、たとえそれが僅かであっても、例えば、インターポーザのような高精度の加工が要求される半導体デバイスの分野では、大きな問題となる可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、熱処理後に、高い精度で、ガラス基板の所望の位置に貫通孔を配置することが可能な方法を提供することを目的とする。また、本発明では、高い精度で所望の位置に充填電極が配置されたインターポーザの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、レーザ光を用いてガラス基板に貫通孔を形成する方法であって、
（ａ）レーザ光を用いた第１の条件で、ダミーガラス基板に複数の貫通孔を形成するステップと、
（ｂ）前記ダミーガラス基板を熱処理するステップと、
（ｃ）前記（ｂ）のステップの前後における各貫通孔の形成位置のずれを把握するステップと、
（ｄ）前記ダミーガラス基板と寸法および組成が実質的に等しいガラス基板に、前記レーザ光を用いた前記第１の条件により、複数の貫通孔を形成するステップであって、各貫通孔の形成位置は、前記（ｃ）のステップで把握された前記形成位置のずれを補正して、決定されるステップと、
（ｅ）前記（ｂ）のステップに適用した熱処理条件で、前記ガラス基板を熱処理するステップと、
を有する方法が提供される。
【０００９】
ここで、本発明による方法において、前記（ｄ）のステップにおいて、前記ガラス基板における各貫通孔の形成位置は、前記ダミーガラス基板の貫通孔の熱処理前後の位置の変化量をΔＰ（μｍ）とし、前記ダミーガラスの基準点から熱処理前の貫通孔までの距離をｄ（μｍ）としたとき、ΔＰとｄから求められる補正係数α＝１／（１−（ΔＰ／ｄ））を用いて決定されてもよい。
【００１０】
また、本発明による方法において、前記ガラス基板の徐冷点をＴａ（℃）としたとき、
前記（ｅ）のステップは、徐冷点Ｔａ±１０℃の範囲で、１分から２時間、前記ガラス基板を保持するステップを有してもよい。
【００１１】
また、本発明による方法において、前記第１の条件は、放電補助式レーザ孔加工方式を用いて、複数の貫通孔を形成するステップを有してもよい。
【００１２】
また、本発明では、インターポーザの製造方法であって、
（ａ）レーザ光を用いた第１の条件で、ダミーガラス基板に複数の貫通孔を形成するステップと
（ｂ）前記ダミーガラス基板を熱処理するステップと、
（ｃ）前記（ｂ）のステップの前後における各貫通孔の形成位置のずれを把握するステップと、
（ｄ）前記ダミーガラス基板と寸法および組成が実質的に等しいガラス基板に、前記レーザ光を用いた前記第１の条件により、複数の貫通孔を形成するステップであって、各貫通孔の形成位置は、前記（ｃ）のステップで把握された前記形成位置のずれを補正して、決定されるステップと、
（ｅ）前記（ｂ）のステップに適用した熱処理条件で、前記ガラス基板を熱処理するステップと、
（ｆ）前記ガラス基板の前記貫通孔に、導電性物質を充填するステップと、
を有するインターポーザの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、熱処理後に、高い精度で、ガラス基板の所望の位置に貫通孔を配置することが可能な方法を提供することができる。また、本発明では、高い精度で所望の位置に充填電極が配置されたインターポーザの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例による、ガラス基板に貫通孔を形成する方法のフローの一例を概略的に示した図である。
【図２】複数の貫通孔が形成されたダミーガラス基板の一形態例を模式的に示した図である。
【図３】放電補助式レーザ孔加工方式を適用する際に使用され得る放電補助式レーザ孔加工装置の一例を概略的に示した図である。
【図４】ダミーガラス基板の熱処理による貫通孔の位置変化挙動の一例を模式的に示した図である。
【図５】熱処理前の本処理用ガラス基板に形成される貫通孔の配列を模式的に示した図である。
【図６】本発明の一実施例によるインターポーザの製造方法のフローの一例を概略的に示した図である。
【図７】ダミーガラス基板に形成された貫通孔の配列パターンを模式的に示した図である。
【図８】熱処理後の各貫通孔の配置目標位置からのずれ量ΔＰを、中心Ｃから配置目標位置までの距離ｄに対して示したグラフである。
【図９】熱処理前の本処理用ガラス基板における、貫通孔の配列の第１の部分を概略的に示した図である。
【図１０】各貫通孔における配置目標位置からのずれ量ΔＰを、中心Ｃから配置目標位置までの距離ｄに対して示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施例について説明する。
【００１６】
本発明の一実施例では、レーザ光を用いてガラス基板に貫通孔を形成する方法であって、
（ａ）レーザ光を用いた第１の条件で、ダミーガラス基板に複数の貫通孔を形成するステップと、
（ｂ）前記ダミーガラス基板を熱処理するステップと、
（ｃ）前記（ｂ）のステップの前後における各貫通孔の形成位置のずれを把握するステップと、
（ｄ）前記ダミーガラス基板と寸法および組成が実質的に等しいガラス基板に、前記レーザ光を用いた前記第１の条件により、複数の貫通孔を形成するステップであって、各貫通孔の形成位置は、前記（ｃ）のステップで把握された前記形成位置のずれを補正して、決定されるステップと、
（ｅ）前記（ｂ）のステップに適用した熱処理条件で、前記ガラス基板を熱処理するステップと、
を有する方法が提供される。
【００１７】
前述のように、レーザ光を用いた貫通孔加工技術により、樹脂、シリコン、およびガラス等の被加工基板の所望の位置に、複数の貫通孔を形成することができる。
【００１８】
ここで、樹脂基板またはシリコン基板を被加工基板として、レーザ光を用いた貫通孔加工技術を適用した場合、基板に残留応力が生じる可能性は小さい。このため、一般に、樹脂基板またはシリコン基板を使用した場合、貫通孔形成後に熱処理を実施する必要はない。
【００１９】
これに対して、ガラス基板に対してレーザ光を用いた貫通孔加工技術を適用した場合、ガラス基板には、残留応力および／または反りが生じる。このため、貫通孔の形成後に、ガラス基板を熱処理する必要がある。
【００２０】
しかしながら、本願発明者らは、このレーザ光による貫通孔加工技術をガラス基板に適用した際、貫通孔の形成直後には、各貫通孔がガラス基板の所望の位置に形成されても、その後の熱処理によって、貫通孔の位置が僅かながらずれる場合があることを見出した。この貫通孔位置のずれは、例えば、熱処理の際にガラス基板に小さな収縮が生じる結果、発生するものと予想される。
【００２１】
このような貫通孔形成位置のずれは、たとえそれが僅かであっても、例えば、インターポーザのような高精度の加工寸法が要求される半導体部品および半導体デバイスの分野では、大きな問題となる可能性がある。
【００２２】
なお、このような問題に対処するため、ガラス基板に対して貫通孔形成処理を適用する前に、ガラス基板を予備熱処理することが考えられる（以下、このような対処法を「予備熱処理法」と称する）。この場合、ガラス基板は、予備熱処理によって収縮する。このため、貫通孔形成後にガラス基板の本熱処理を実施しても、ガラス基板の収縮が実質的に生じず、貫通孔位置のずれが生じ難くなることが予想される。
【００２３】
しかしながら、このような予備熱処理法では、貫通孔を有するガラス基板を製造するためには、１枚のガラス基板に対して熱処理工程を必ず２回実施する必要が生じ、このためプロセスの生産性が低下し、コストが上昇するという問題がある。従って、このような予備熱処理法を、実際の貫通孔加工プロセスに適用することは現実的ではない。
【００２４】
これに対して、本発明では、ガラス基板に対して、熱処理後のガラス基板の収縮を考慮した状態で、貫通孔形成処理が実施される。
【００２５】
これを実現するため、本発明では、ガラス基板と同じ仕様のダミーガラス基板が使用される。
【００２６】
より具体的には、本発明では、本来の被加工対象となるガラス基板に貫通孔形成処理を実施する前に、ダミーガラス基板に対して、貫通孔形成処理および熱処理が実施される。また、ダミーガラス基板に対する熱処理の前後における各貫通孔位置のずれが把握される。
【００２７】
また、本処理、すなわちガラス基板に対する貫通孔形成処理は、このダミーガラス基板により把握された各貫通孔の位置ずれを考慮して、すなわち、熱処理による貫通孔の位置ずれをいわば「補正」した条件で実施される。
【００２８】
この場合、貫通孔形成後のガラス基板に対して、ダミーガラス基板と同じ条件で熱処理を実施すると、各貫通孔の位置は、ダミーガラス基板で予め把握された分だけずれるようになる。その結果、熱処理後には、ガラス基板の目標とする位置に、各貫通孔が配置される。
【００２９】
従って、本発明による方法では、熱処理後に、目標とする位置に高精度で各貫通孔を配置することができる。
【００３０】
ここで、本発明では、前述の予備熱処理法で問題となるような、貫通孔加工プロセスの生産性低下の問題は、有意に抑制される。
【００３１】
すなわち、本発明では、いったんダミーガラス基板を用いて貫通孔の位置ずれ挙動を把握しておけば、このダミーガラス基板と同じ仕様のガラス基板を使用する限り、貫通孔形成処理の際に、同じ「補正」を適用することができる。このため、前述の予備熱処理法とは異なり、各ガラス基板に対して熱処理工程を必ず２回実施する必要はなく、熱処理の回数が有意に抑制される。
【００３２】
その結果、本発明では、例えばインターポーザのような貫通孔を有するガラス基板の製造プロセスの生産性を高めて、加工コストを抑制することができる。
【００３３】
（本発明の一実施例による、ガラス基板に貫通孔を形成する方法）
次に、図面を参照して、本発明の一実施例による、ガラス基板に貫通孔を形成する方法について説明する。
【００３４】
図１には、本発明の一実施例による、ガラス基板に貫通孔を形成する方法（以下、単に「第１の方法」と称する）のフローを概略的に示す。
【００３５】
図１に示すように、第１の方法は、
（ａ）レーザ光を用いた第１の条件で、ダミーガラス基板に複数の貫通孔を形成するステップ（ステップＳ１１０）と、
（ｂ）前記ダミーガラス基板を熱処理するステップ（ステップＳ１２０）と、
（ｃ）前記（ｂ）のステップの前後における各貫通孔の形成位置のずれを把握するステップ（ステップＳ１３０）と、
（ｄ）前記ダミーガラス基板と寸法および組成が実質的に等しいガラス基板に、前記レーザ光を用いた前記第１の条件により、複数の貫通孔を形成するステップであって、各貫通孔の形成位置は、前記（ｃ）のステップで把握された前記形成位置のずれを補正して、決定されるステップ（ステップＳ１４０）と、
（ｅ）前記（ｂ）のステップに適用した熱処理条件で、前記ガラス基板を熱処理するステップ（ステップＳ１５０）と、
を有する。
【００３６】
以下、各ステップについて詳しく説明する。
【００３７】
（ステップＳ１１０）
まず、ダミーガラス基板が準備される。また、ダミーガラス基板に複数の貫通孔が形成される。
【００３８】
ダミーガラス基板は、ステップＳ１４０に使用されるガラス基板（以下、「本処理用ガラス基板」と称する）と少なくとも寸法および組成が実質的に等しい基板である。ダミーガラス基板は、本処理用ガラス基板と実質的に同じガラス基板であってもよい。
【００３９】
ダミーガラス基板に形成される貫通孔は、ダミーガラス基板のいかなる位置に、いかなるパターンで配置されてもよい。ただし、この貫通孔の形成位置およびパターンは、その後のステップＳ１５０において、熱処理後の本処理用ガラス基板に配置される貫通孔の形成位置およびパターンと一致させることが望ましい。しかし、この工程において、ダミーガラス基板に形成される貫通孔の形成位置およびパターンは、本処理用ガラス基板における貫通孔の形成位置およびパターンと完全に一致する必要はなく、一部のみが一致していてもよい。あるいは全く別のマトリックス状であってもよい。
【００４０】
図２には、複数の貫通孔が形成されたダミーガラス基板の一形態例を模式的に示す。
【００４１】
図２に示すように、この例では、ダミーガラス基板２３０の略中央部分に、合計２５個の貫通孔２８５が形成されている。貫通孔２８５は、Ｘ方向およびＹ方向に、等ピッチで５×５のマトリクス状の配列２９０を構成している。
【００４２】
各貫通孔２８５の開口寸法は、特に限られず、例えば、開口の直径は、２０μｍ〜３００μｍの範囲であってもよい。ただし、各貫通孔２８５の開口寸法は、必ずしも同一である必要はなく、各貫通孔２８５は、それぞれ異なる開口寸法を有してもよい。
【００４３】
なお、この貫通孔２８５の数、配列２９０のパターン形状、および配列２９０のダミーガラス基板２３０上の位置は、単なる一例であって、貫通孔２８５は、その他の数および配置パターンで、ダミーガラス基板２３０上のその他の配置位置に形成されてもよい。
【００４４】
また、図２において、ダミーガラス基板２３０は、略円盤ディスク状の形態を有する。しかしながら、これは単なる一例に過ぎず、ダミーガラス基板２３０は、矩形状ディスク、正方形状ディスクなど、その他の形状を有してもよい。
【００４５】
ダミーガラス基板２３０の厚さは、例えば、０．０５ｍｍ〜０．７０ｍｍの範囲であってもよい。
【００４６】
ダミーガラス基板２３０に複数の貫通孔２８５を形成する際に利用される方法は、レーザ光を利用する技術である限り、特に限られない。
【００４７】
例えば、レーザ加工方法は、光学系を使用して、レーザ光源からのレーザ光をダミーガラス基板２３０に照射して、該照射位置に貫通孔２８５を形成した際に、残留応力が生じて熱処理が必要となるものであればよい。
【００４８】
あるいは、貫通孔２８５は、以下に示すような「放電補助式レーザ孔加工方式」により、形成されてもよい。
【００４９】
（放電補助式レーザ孔加工方式について）
ここで、図３を参照して、放電補助式レーザ孔加工方式について簡単に説明する。なお、本願において「放電補助式レーザ孔加工方式」とは、以下に示すような、レーザ光照射によってガラス基板に貫通孔を形成した後、第１および第２の電極間での放電現象を利用して貫通孔の形状を調整する技術の総称を意味する。
【００５０】
図３には、放電補助式レーザ孔加工方式を実施する際に使用され得る放電補助式レーザ孔加工装置の一例を概略的に示す。
【００５１】
図３に示すように、この放電補助式レーザ孔加工装置２００は、レーザ光源２１０と、直流高電圧電源２２５と、第１の電極２４０および第２の電極２４５とを有する。
【００５２】
レーザ光源２１０の種類は、特に限られず、レーザ光源２１０は、例えば、ＣＯ２レーザであってもよい。
【００５３】
第１の電極２４０および第２の電極２４５は、それぞれ、導体２５０および導体２５５と電気的に接続されており、これらの導体２５０および導体２５５は、直流高電圧電源２２５と接続されている。
【００５４】
なお、図３の例では、第１の電極２４０と第２の電極２４５は、形状および配置形態が異なっている。すなわち、第１の電極２４０は、針状の形状を有し、ダミーガラス基板２３０から離して配置されている。これに対して、第２の電極２４５は、略平板状の形状を有し、ダミーガラス基板２３０の直下に、該ダミーガラス基板２３０と接するように配置されている。第２の電極２４５は、ダミーガラス基板２３０を置載するステージとしての機能を兼ねることができる。
【００５５】
ただし、これは、単なる一例であって、例えば、第２の電極２４５は、ダミーガラス基板２３０の底面側に、該ダミーガラス基板２３０から離して配置してもよい。また、第２の電極２４５は、第１の電極２４０と同様の針状の形状を有してもよい。この場合、第１の電極２４０と、ダミーガラス基板２３０を挟んで対向する位置にある第２の電極との間で、一組の電極対が構成される。
【００５６】
このような放電補助式レーザ孔加工装置２００を用いて、ダミーガラス基板２３０に貫通孔を形成する際には、まず、ダミーガラス基板２３０が両電極２４０、２４５の間に配置される。さらに、第２の電極２４５（または別個のステージ）を水平方向に移動させることにより、ダミーガラス基板２３０が所定の位置に配置される。
【００５７】
次に、レーザ光源２１０からダミーガラス基板２３０に向かって、レーザ光２１３が照射される。これにより、ダミーガラス基板２３０のレーザ光２１３の照射位置２８３の温度が局部的に上昇して絶縁材料が昇華し、ここに貫通孔２８５が形成される。
【００５８】
貫通孔２８５の形成後、直流高電圧電源２２５を用いて、両電極２４０、２４５間に直流高電圧が印加される。これにより、電極２４０、２４５間において、放電が生じる。放電は、貫通孔２８５を介して生じる傾向にある。これは、この位置では、抵抗が他の部分よりも低くなっているためである。放電により、貫通孔２８５の形状が整えられる。
【００５９】
次に、第２の電極２４５（または別個のステージ）を水平方向に移動させ、ダミーガラス基板２３０を所定の場所に配置する。その後、同様の工程により、第２の貫通孔が形成される。
【００６０】
このような工程を繰り返すことにより、ダミーガラス基板２３０に複数の貫通孔２８５を形成することができる。例えば、ダミーガラス基板２３０に、図２に示したような貫通孔２８５の配列２９０を形成することができる。
【００６１】
ここで、本願では、簡略化のため、この工程においてダミーガラス基板２３０に貫通孔を形成する際の条件を、まとめて「第１の条件」と称することにする。「第１の条件」には、加工方式（すなわち、一般的なレーザ孔加工方式／放電補助式レーザ孔加工方式）の他、レーザ光の種類、レーザ光パワー、照射距離、およびレーザ光のスポット径などが含まれる。
【００６２】
（ステップＳ１２０）
次に、貫通孔２８５が形成されたダミーガラス基板２３０が熱処理される。
【００６３】
なお、ここでの熱処理条件は、ステップＳ１６０における熱処理条件と同一であるため、詳しい熱処理条件は、（ステップＳ１６０）の欄で説明する。
【００６４】
（ステップＳ１３０）
通常の場合、ステップＳ１２０における熱処理によって、ダミーガラス基板２３０の各貫通孔２８５の相対位置がずれる。
【００６５】
そこで、このステップＳ１３０では、熱処理による貫通孔２８５の位置ずれ挙動が把握される。
【００６６】
以下、一例を挙げて説明する。
【００６７】
例えば、図２に示したダミーガラス基板２３０における貫通孔２８５の配列２９０は、熱処理後に、ダミーガラス基板２３０の収縮により、図４に示すように変化する。
【００６８】
図４には、ダミーガラス基板２３０の熱処理による貫通孔２８５の配列２９０の位置変化挙動の一例を模式的に示す。なお、図４において、各貫通孔の位置変化挙動は、誇張して示されていることに留意する必要がある。
【００６９】
図４において、配列２９０を構成する各貫通孔２８５は、配列２９０の中心にある貫通孔２８５を原点Ｃ（０，０）とするＸＹ平面上の座標（ｘ，ｙ）で表示されている。また、ここでは、原点Ｃ（０，０）は、ダミーガラス基板２３０の中心であり（図２参照）、熱処理前後で、その位置が変化しないものと仮定する。この仮定により、座標Ｃ（０，０）は、熱処理前後における各貫通孔２８５の相対位置の基準とすることができる。
【００７０】
例えば、ダミーガラス基板２３０の熱処理によって、各貫通孔２８５の位置は、図４の矢印に示すように変化する。すなわち、熱処理後に、各貫通孔２８５は、原点Ｃ（０，０）の貫通孔２８５に向かって、座標のｘ値および／またはｙ値の絶対値が小さくなる方向に移動する。
【００７１】
ここで、各矢印の長さは、貫通孔２８５の位置の相対的な変化量に対応する。従って、図４は、矢印が大きな貫通孔２８５ほど、位置ずれが大きくなることを示している。
【００７２】
具体的には、原点Ｃ（０，０）からの距離ｄに応じて、貫通孔２８５の位置変化量は変化し、距離ｄが大きな位置にある貫通孔２８５ほど、位置変化量が大きくなる。例えば、座標（１，１）、（−１、１）、（−１，−１）および（１、−１）の各貫通孔２８５の熱処理後の位置ずれ量は、ほぼ同等であり、これらは、座標（１，０）、（０，１）、（−１、０）および（０、−１）の各貫通孔２８５の位置ずれ量よりも大きくなる。同様に、座標（２，２）、（−２、２）、（−２，−２）および（２、−２）の各貫通孔２８５の熱処理後の位置ずれ量は、ほぼ同等であり、これらは、座標（２，１）、（１，２）、（−１、２）、（−２、１）、（−２、−１）、（−１、−２）、（１、−２）、および（２、−１）の各貫通孔２８５の位置ずれ量よりも大きくなる。
【００７３】
このようなＸＹ座標を用いることにより、ダミーガラス基板２３０における熱処理後の貫通孔２８５の位置ずれ状態を把握することができる。
【００７４】
なお、図４に示した貫通孔２８６の配列２９０の位置ずれ挙動は、単なる一例であって、熱処理後の貫通孔２８６の配列２９０は、別の態様で位置がずれてもよい。また、例えば、ＸＹ座標の原点Ｃは、必ずしも配列２９０の中心にある貫通孔２８５である必要はなく、任意の貫通孔２８５をＸＹ座標の原点Ｃとしてもよい。あるいは、ダミーガラス基板２３０上の貫通孔２８５が形成されていない領域にある一点を、原点Ｃとしてもよい。
【００７５】
（ステップＳ１４０）
次に、被加工対象（例えば製品）となるガラス基板、すなわち本処理用ガラス基板が準備される。前述のように、この本処理用ガラス基板は、ダミーガラス基板２３０と少なくとも寸法および組成が実質的に等しい基板である。本処理用ガラス基板は、ダミーガラス基板２３０と実質的に同じガラス基板であってもよい。
【００７６】
次に、ステップＳ１１０において、ダミーガラス基板２３０に貫通孔を形成する際に適用した「第１の条件」により、本処理用ガラス基板に複数の貫通孔が形成される。これにより、ダミーガラス基板２３０に形成された貫通孔２８５とほぼ等しい態様で、本処理用ガラス基板に貫通孔を形成することができる。
【００７７】
ただし、このステップＳ１４０における本処理用ガラス基板の貫通孔形成位置は、前述のダミーガラス基板２３０の場合とは異なることに留意する必要がある。すなわち、本処理用ガラス基板の貫通孔形成位置は、ステップＳ１３０で得られた熱処理前後の各貫通孔２８５の位置ずれ挙動を考慮して、決定される。
【００７８】
以下、一例として、本処理用ガラス基板の配置目標位置に、例えば図２に示したような貫通孔の配列を形成する場合を考える。
【００７９】
この場合、本処理用ガラス基板３３０に形成される貫通孔の配列３９０は、図５のように表される。
【００８０】
ここで、図５において、配列３９０を構成する各貫通孔３８５（３８５−１〜３８５−２５）は、ＸＹ平面上に、等ピッチで５×５のマトリクス状に配置される。なお、貫通孔３８５−１３は、本処理用ガラス基板３３０の中心であって、配列３９０の中心Ｃに配置される。また、図５には、各貫通孔３８５−１〜３８５−２５の熱処理後の位置、すなわち配置目標位置が、破線状丸印で示されている。
【００８１】
図５からわかるように、各貫通孔３８５−１〜３８５−２５は、前述の図４で示した貫通孔２８５の熱処理前後の位置の変化を補正した位置に配置されている。すなわち、各貫通孔３８５−１〜３８５−２５は、熱処理による位置ずれを考慮して、それぞれの配置目標位置からずらして配置されている。
【００８２】
例えば、貫通孔３８５−８、３８５−１２、３８５−１４および３８５−１８は、それぞれの配置目標位置と中心Ｃを結んだ直線に沿って、それぞれの配置目標位置から第１の距離だけ外側に遠ざかるように配置される。また、貫通孔３８５−７、３８５−９、３８５−１７および３８５−１９は、それぞれの配置目標位置と中心Ｃを結んだ直線に沿って、それぞれの配置目標位置から第２の距離だけ外側に遠ざかるように配置される。この第２の距離は、第１の距離よりも大きい。
【００８３】
なお、中心Ｃに配置された貫通孔３８５−１３は、熱処理前後で配置位置が変化しないため、この段階において、既に配置目標位置に配置されている。
【００８４】
このような配列３９０で、本処理用ガラス基板３３０に各貫通孔３８５を形成した場合、以降のステップＳ１５０において本処理用ガラス基板３３０を熱処理した際に、熱処理後の各貫通孔３８５−１〜３８５−２５を、それぞれの配置目標位置に配置することが可能となる。
【００８５】
（ステップＳ１５０）
次に、貫通孔３８５が形成された本処理用ガラス基板３３０に対して、熱処理が実施される。
【００８６】
ここでの熱処理条件は、前述のステップＳ１２０におけるダミーガラス基板２３０に対する熱処理条件と実質的に等しい。
【００８７】
ここで、本処理用ガラス基板３３０の各貫通孔３８５−１〜３８５−２５は、それぞれ、ダミーガラス基板２３０によって把握された、熱処理後の位置ずれを「補正」するように定められた位置に形成されている。
【００８８】
従って、本処理用ガラス基板３３０を熱処理した際に、熱処理後の各貫通孔３８５−１〜３８５−２５は、本処理用ガラス基板３３０の所望の位置、すなわち配置目標位置に配置されるようになる。
【００８９】
例えば、図５に示した貫通孔３８５の配列３９０の場合、本処理用ガラス基板３３０の熱処理後に、各貫通孔３８５は、破線の丸印に示した位置に配置されるようになる。
【００９０】
ここで、熱処理の条件は、使用する本処理用ガラス基板３３０の種類、本処理用ガラス基板３３０の残留応力および／または反りの程度によって定められる。例えば、熱処理は、本処理用ガラス基板３３０の徐冷点をＴａ（℃）としたとき、最高温度ＴｍａｘがＴａ±１０℃の範囲となるように実施されてもよい。最高温度Ｔｍａｘは、Ｔａ±５℃の範囲であることが好ましい。また、熱処理は、最高温度Ｔｍａｘでの保持時間が、約１分〜２時間の範囲となるように実施されてもよい。この保持時間は、１時間〜２時間の範囲であることが好ましい。
【００９１】
以上の工程により、熱処理後の本処理用ガラス基板の配置目標位置に、高い精度で各貫通孔を配置することができる。
【００９２】
（本発明の一実施例による、インターポーザの製造方法）
次に、図面を参照して、本発明の一実施例によるインターポーザの製造方法について説明する。
【００９３】
図６には、本発明の一実施例によるインターポーザの製造方法（以下、単に「第２の方法」と称する）のフローを概略的に示す。
【００９４】
図６に示すように、第２の方法は、
（ａ）レーザ光を用いた第１の条件で、ダミーガラス基板に複数の貫通孔を形成するステップ（ステップＳ２１０）と、
（ｂ）前記ダミーガラス基板を熱処理するステップ（ステップＳ２２０）と、
（ｃ）前記（ｂ）のステップの前後における各貫通孔の形成位置のずれを把握するステップ（ステップＳ２３０）と、
（ｄ）前記ダミーガラス基板と寸法および組成が実質的に等しいガラス基板に、前記レーザ光を用いた前記第１の条件により、複数の貫通孔を形成するステップであって、各貫通孔の形成位置は、前記（ｃ）のステップで把握された前記形成位置のずれを補正して、決定されるステップ（ステップＳ２４０）と、
（ｅ）前記（ｂ）のステップに適用した熱処理条件で、前記ガラス基板を熱処理するステップ（ステップＳ２５０）と、
（ｆ）前記ガラス基板の前記貫通孔に、導電性物質を充填するステップ（ステップＳ２６０）と、
を有する。
【００９５】
このうち、ステップＳ２１０〜ステップＳ２５０は、それぞれ、前述の第１の方法におけるステップＳ１１０〜ステップＳ１５０と実質的に同じである。そこで、ここでは、ステップＳ２６０について、詳しく説明する。
【００９６】
（ステップＳ２６０）
ステップＳ２１０〜ステップＳ２５０を経て、複数の貫通孔が所定の位置に配置されたガラス基板を得ることができる。
【００９７】
次のステップＳ２６０では、形成された貫通孔内に導電性物質が充填される。
【００９８】
導電性物質は、特に限られず、例えば、銅、銀、および金のような金属またはその合金であってもよい。
【００９９】
導電性物質の貫通孔内への充填方法は、特に限られない。導電性物質は、例えば、電解めっき法、または無電解めっき法等のめっき法により、貫通孔内に充填されてもよい。そのような導電性物質の充填技術は、当業者には明らかである。
【０１００】
これにより、貫通孔内に導電性物質が充填されたインターポーザを製造することができる。
【０１０１】
前述のように、各貫通孔は、高い精度でガラス基板の所定の位置に配置されている。
【０１０２】
従って、この第２の方法では、高い精度で所定の位置に導電性ビアを有するインターポーザを製造することができる。
【実施例】
【０１０３】
以下、本発明の実施例について説明する。
【０１０４】
前述の第１の方法を用いて、以下の手順でガラス基板に貫通孔を形成した。
【０１０５】
本処理用ガラス基板には、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×厚さ０．３ｍｍの矩形形状の無アルカリガラスを使用した。本処理用ガラス基板の徐冷点Ｔａは、７１０℃である。ダミーガラス基板には、本処理用ガラス基板と同じものを使用した。
【０１０６】
まず、ダミーガラス基板に、前述の「放電補助式レーザ孔加工方式」により、等ピッチで５行×５列の合計２５個の貫通孔からなる配列を形成した。
【０１０７】
レーザ光には、ＣＯ２レーザを使用し、レーザ光パワーは、５０Ｗとした。レーザ光のスポット径は、７０μｍφとした。放電の際の印加放電電圧は、５０００Ｖとした。
【０１０８】
図７には、ダミーガラス基板に形成された貫通孔の配列パターンを模式的に示す。
【０１０９】
図７に示すように、貫通孔７８５の配列７９０は、該配列７９０の中心にある貫通孔Ｃがダミーガラス基板７３０の中心に配置されるように配置した。貫通孔７８５間のピッチは、Ｘ方向およびＹ方向ともに、２０ｍｍ（２００００μｍ）とした。
【０１１０】
次に、このダミーガラス基板７３０の熱処理を行った。熱処理は、ダミーガラス基板２３０を７１０℃で２時間保持することにより実施した。
【０１１１】
熱処理によって、ダミーガラス基板７３０が僅かに収縮し、これにより、各貫通孔７８５の位置が変化した。より具体的には、各貫通孔７８５の位置は、熱処理後に、各貫通孔７８５の配置目標位置（熱処理前の位置）と中心Ｃとを結ぶ直線に沿って、中心Ｃの方に向かって移動した。また、この移動量は、中心Ｃからの距離が大きな位置にある貫通孔ほど、大きくなった。
【０１１２】
図８には、それぞれの貫通孔７８５における熱処理前後の位置の変化量、すなわち熱処理後の貫通孔の配置目標位置からのずれ量ΔＰ（μｍ）を示す。
【０１１３】
なお、図８において、横軸は、配列７９０の中心Ｃから熱処理前の各貫通孔までの距離、すなわち中心Ｃから、それぞれの貫通孔の配置目標位置までの距離ｄ（μｍ）を表し、縦軸は、熱処理後の貫通孔の配置目標位置からのずれ量ΔＰ（μｍ）を表している。
【０１１４】
図８に示すように、中心Ｃから貫通孔の配置目標位置までの距離ｄと、熱処理前後の貫通孔位置のずれ量ΔＰとの間には、近似的に直線関係が成り立つことがわかる。直線の傾きｍ（＝ΔＰ／ｄ）は、０．００１であった。
【０１１５】
次に、前述のダミーガラス基板に対して適用した放電補助式レーザ孔加工方式と同じ条件により、本処理用ガラス基板に対して、５×５のマトリクス状の配列で、貫通孔を形成した。なお、配列の中心にある貫通孔は、本処理用ガラス基板の中心位置に形成した。
【０１１６】
ここで、各貫通孔は、図７で得られた関係（ｍ＝０．００１）を補正した位置に形成した。
【０１１７】
以下、図９を参照して、本処理用ガラス基板における貫通孔形成位置の具体的な決定操作について説明する。
【０１１８】
図９には、熱処理前の本処理用ガラス基板９３０における、貫通孔９８５の配列９９０の第１の部分９９０Ａを示す。配列９９０の第１の部分９９０Ａは、貫通孔９８５−１〜９８５−９で構成される。
【０１１９】
図９では、配列９９０の中心にある貫通孔９８５−７がＸＹ平面の原点Ｃ（０，０）となるようにして、各貫通孔９８５−１〜９８５−９が表されている。
【０１２０】
また、図９には、各貫通孔の配置目標位置（熱処理後の位置）が破線の丸印で示されている。例えば、貫通孔９８５−１の配置目標位置は、座標（０，４００００）で表され、貫通孔９８５−５の配置目標位置は、座標（２００００，２００００）で表され、貫通孔９８５−９の配置目標位置は、座標（４００００，０）で表される。
【０１２１】
なお、図９には示されていないが、配列９９０は、貫通孔９８５−７を中心として、５×５のマトリクス状に配置された２５個の貫通孔で構成される。例えば、配列９９０を構成する貫通孔の一部（例えば配列の第２の部分）は、図９に示された貫通孔９８５−１〜９８５−９とＹ軸に対称な位置に配置され、配列９９０を構成する貫通孔の別の一部（例えば配列の第３の部分）は、図９に示された貫通孔９８５−１〜９８５−９とＸ軸に対称な位置に配置される。また、配列９９０を構成する貫通孔の別の一部（例えば配列の第４の部分）は、図９に示された貫通孔９８５−１〜９８５−９を、原点Ｃを中心として、１８０°回転した位置に配置される。
【０１２２】
このような表記において、熱処理前の本処理用ガラス基板９３０内の配列９９０の第１の部分９９０Ａを構成するある貫通孔９８５の位置、すなわちＸＹ座標（ａ，ｂ）は、配置目標位置の座標を（ｘ，ｙ）としたとき、補正係数α＝１／（１−０．００１）＝１．００１とすると、ａ＝αｘ、ｂ＝αｙで表される。
【０１２３】
例えば、貫通孔９８５−１は、配置目標位置の座標（ａ，ｂ）が（０，４００００）であるため、ａ＝α×０＝０、およびｂ＝α×４００００＝４００４０と計算され、その結果、座標（ａ，ｂ）＝（０，４００４０）となる。同様に、貫通孔９８５−２は、配置目標位置の座標（ａ，ｂ）が（２００００，４００００）であるため、ａ＝α×２００００＝２００２０、およびｂ＝（α×４００００＝４００４０と計算され、その結果、座標（ａ，ｂ）＝（２００２０，４００４０）となる。また、貫通孔９８５−５は、配置目標位置の座標（ａ，ｂ）が（２００００，２００００）であるため、ａ＝α×２００００＝２００２０、およびｂ＝α×２００００＝２００２０と計算され、その結果、座標（ａ，ｂ）＝（２００２０，２００２０）となる。さらに、貫通孔９８５−９は、配置目標位置の座標（ａ，ｂ）が（４００００，０）であるため、ａ＝α×４００００＝４００４０、およびｂ＝α×０＝０と計算され、その結果、座標（ａ，ｂ）＝（４００４０、０）となる。
【０１２４】
以上、貫通孔の配列９９０を構成する第１の部分９９０Ａに存在する各貫通孔９８５−１〜９８５−９について、貫通孔形成位置の決定操作について説明した。しかしながら、貫通孔の配列９９０を構成する第１の部分９９０Ａ以外の部分においても同様の操作により、各貫通孔の形成位置を決定することができる。
【０１２５】
例えば、上記操作では、貫通孔９８５−７を原点とするＸＹ平面において、第１象限に含まれる各貫通孔の形成位置を決定することができた。貫通孔９８５−７を原点とするＸＹ平面において、第２象限、第３象限、または第４象限に含まれる各貫通孔の形成位置についても、同様の操作で形成位置を決定することができる。
【０１２６】
次に、この本処理用ガラス基板に対して、前述の条件（７１０℃で２時間保持する条件）で熱処理を行った。また、熱処理後の本処理用ガラス基板において、各貫通孔の配置位置を測定した。
【０１２７】
図１０には、熱処理後のそれぞれの貫通孔９８５の配置目標位置からのずれ量ΔＰ（μｍ）を示す。
【０１２８】
なお、図１０において、横軸は、中心Ｃから配置目標位置までの距離ｄ（μｍ）を表し、縦軸は、熱処理前後の貫通孔位置のずれ量ΔＰ（μｍ）を表している。
【０１２９】
図１０に示すように、熱処理後の本処理用ガラス基板において、各貫通孔の位置は、それぞれの配置目標位置とほぼ一致していることがわかる。例えば、最もずれ量ΔＰが大きな、中心Ｃからの距離ｄが約４５０００μｍの位置にある貫通孔においても、そのずれ量ΔＰは、６μｍ程度に抑制されている。
【０１３０】
この結果は、使用した貫通孔形成装置の位置精度が±５μｍ程度であることを考慮すると、熱処理後の本処理用ガラス基板に、極めて良好な位置精度で貫通孔を配置することができることを示唆するものである。
【０１３１】
このように、本発明による第１の方法を使用することにより、熱処理後の本処理用ガラス基板の目標位置に、高い精度で各貫通孔を配置することができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、ガラス基板に貫通孔を形成する技術、およびインターポーザの製造技術等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
２００      放電補助式レーザ孔加工装置
２１０      レーザ光源
２１３      レーザ光
２２５      直流高電圧電源
２３０      ダミーガラス基板
２４０      第１の電極
２４５      第２の電極
２５０      導体
２５５      導体
２８３      照射位置
２８５      貫通孔
２９０      貫通孔の配列
３３０      本処理用ガラス基板
３８５      貫通孔
３９０      貫通孔の配列
７３０      ダミーガラス基板
７８５      貫通孔
７９０      貫通孔の配列
９３０      本処理用ガラス基板
９８５      貫通孔
９９０      貫通孔の配列
９９０Ａ    配列の第１の部分
【図１】
2015107510.tif 000003
【図２】
2015107510.tif 000004
【図３】
2015107510.tif 000005
【図４】
2015107510.tif 000006
【図５】
2015107510.tif 000007
【図６】
2015107510.tif 000008
【図７】
2015107510.tif 000009
【図８】
2015107510.tif 000010
【図９】
2015107510.tif 000011
【図１０】
2015107510.tif 000012