(57)【要約】      （修正有）【課題】少ないショット数のパルスレーザビームで、大面積の穴を開け、穴底面を清浄にする。【解決手段】下地部材１３の表面上に、下地部材の表層部の材料とは異なる材料からなる被覆層１１が形成された加工対象物を準備する。被覆層を透過し、被覆層と下地部材との界面で反射し、反射位置の被覆層を下地部材から剥離させる性質を有するパルスレーザビームを、被覆層の表面から加工対象物に入射させて、被覆層の一部を下地部材から剥離させ、下地部材の表面を底面に露出させる剥離部分を形成する。剥離部分の底面に、剥離部分を形成したときと波長の等しいパルスレーザビームを入射させ、剥離部分の底面に被覆層の一部が残っている場合には、残っている被覆層を除去する。【選択図】      図２
2004223533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）下地部材の表面上に、前記下地部材の表層部の材料とは異なる材料からなる被覆層が形成された加工対象物を準備する工程と、
（ｂ）前記被覆層を透過し、前記被覆層と前記下地部材との界面で反射し、反射位置の前記被覆層を前記下地部材から剥離させる性質を有するパルスレーザビームを、前記被覆層の表面から前記加工対象物に入射させて、前記被覆層の一部を前記下地部材から剥離させ、前記下地部材の表面を底面に露出させる剥離部分を形成する工程と、
（ｃ）前記剥離部分の底面に、前記パルスレーザビームと波長の等しいパルスレーザビームを入射させ、前記剥離部分の底面に前記被覆層の一部が残っている場合には、残っている前記被覆層を除去する工程と
を有するレーザ加工方法。
【請求項２】
前記工程（ｂ）において、前記加工対象物に入射させるパルスレーザビームのパルス幅及び前記被覆層表面における１パルス当たりのフルエンスが、前記被覆層で多光子吸収の生じないように、または、多光子吸収が生じた場合でも、前記被覆層を前記下地部材から剥離させるのに必要な値以上となるように設定されており、
前記工程（ｃ）において、前記剥離部分の底面に入射させるパルスレーザビームのパルス幅及び前記剥離部分の底面における１パルス当たりのフルエンスが、前記下地部材の表層部をアブレーションさせることができる値に設定されている請求項１に記載のレーザ加工方法。
【請求項３】
前記工程（ｃ）において、前記剥離部分の底面に位置する前記下地部材の表層部とともに、前記剥離部分の底面に残っている前記被覆層の一部を除去する請求項１または２に記載のレーザ加工方法。
【請求項４】
前記工程（ｂ）において、前記加工対象物に入射させるパルスレーザビームの、パルス幅及び前記被覆層表面における１パルス当たりのフルエンスと、前記工程（ｃ）において、前記剥離部分の底面に入射させるパルスレーザビームの、パルス幅及び前記剥離部分の底面における１パルス当たりのフルエンスとがそれぞれ等しい請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
前記工程（ｂ）において、前記加工対象物に入射させるパルスレーザビームの、前記被覆層表面における１パルス当たりのフルエンスが、前記工程（ｃ）において、前記剥離部分の底面に入射させるパルスレーザビームの、前記剥離部分の底面における１パルス当たりのフルエンスよりも小さい請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記パルスレーザビームのパルス幅が、１ｐｓ以上１ｎｓ未満である請求項１〜５のいずれかに記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
前記パルスレーザビームのパルス幅が１ｐｓ以上１００ｐｓ以下である請求項１〜５のいずれかに記載のレーザ加工方法。
【請求項８】
前記パルスレーザビームの波長が７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下である請求項１〜７のいずれかに記載のレーザ加工方法。
【請求項９】
前記下地部材の表層部が、銅または銅を主成分とする合金で形成されている請求項１〜８のいずれかに記載のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被覆層を有する加工対象物にレーザビームを照射し、被覆層に穴を開けるレーザ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、パルスレーザビームを照射して、加工対象物に穴を開ける、従来のレーザ加工方法を説明するための、加工対象物の概略的な断面図である。
【０００３】
図６（Ａ）に示すように、加工対象物は、銅層（第１の銅層５１ａ及び第２の銅層５１ｂ）とエポキシ樹脂層（第１のエポキシ樹脂層５２ａ及び第２のエポキシ樹脂層５２ｂ）とが交互に配置された多層プリント基板である。第２のエポキシ樹脂層５２ｂ、第２の銅層５１ｂ、第１のエポキシ樹脂層５２ａ、第１の銅層５１ａが、この順に、下から積層されている。このプリント多層基板に、第１の銅層５１ａ及び第１のエポキシ樹脂層５１ｂを貫通する穴を形成する。
【０００４】
図６（Ｂ）を参照する。まず、ドリルを用いて、多層プリント基板の第１の銅層５１ａを貫通する窓穴５３を形成する。
【０００５】
図６（Ｃ）を参照する。窓穴５３を通して、たとえば比較的発振時間の長い加工用のレーザパルス（たとえばパルス幅０．４５〜０．５５ｍｓ）を照射し、第１のエポキシ樹脂層５２ａを除去して、底面に銅層５１ｂを露出させる穴５４を形成する。このとき、エポキシの残留樹脂５５が、穴５４の底面に残る。
【０００６】
図６（Ｄ）を参照する。穴５４内に、比較的発振時間の短いクリーニング用レーザパルス（たとえばパルス幅０．２〜０．３ｍｓ）を照射して、第２の穴５４の底面に残る残留樹脂５５を除去する。
【０００７】
以上のように、パルスレーザビームを照射して、樹脂層に穴を形成した後、形成した穴の底面に、発振時間の異なるレーザビームを入射させて、清浄な銅層を露出させることができる。（たとえば、特許文献１参照。）
また、パルス幅が１００ｎｓ以下のパルスレーザビームを、照射面におけるパルスエネルギ密度が１Ｊ／ｃｍ２以下となる条件で、樹脂層に穴が形成されているプリント基板の全面に照射し、穴の底面に残留する膜状の加工残物を除去する方法も提案されている。（たとえば、特許文献２参照。）
更に、最近、従来のアブレーション加工とは異なるレーザ加工方法が、本願発明者らによって、発明され、公開された。たとえば金属層上に積層された樹脂被覆層に、パルスレーザビーム、たとえばＮｄ：ＹＬＦレーザの基本波（波長１０４７ｎｍ）を１ショット入射させる。樹脂被覆層は、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの基本波に対して、ほぼ透明な樹脂材料で形成され、金属層は、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの基本波の大部分を反射する金属材料で形成される。レーザビームの多くは、樹脂被覆層を透過し、樹脂被覆層と金属層との界面で反射する。樹脂被覆層のうち、レーザビームの入射した部分が、金属層から剥離して、樹脂被覆層に穴が開く。
【０００８】
このレーザ加工方法により１ショットのパルスレーザビームで樹脂被覆層に形成される穴は、従来のアブレーション加工で、樹脂被覆層の同一箇所に複数ショットのパルスレーザビームを入射させ、形成する穴に比べ、穴径が大きい。（たとえば、特許文献３参照。）
【０００９】
【特許文献１】
特許２８７２４５３号公報
【特許文献２】
特開２０００−１９７９８７号公報
【特許文献３】
特開２００２−０４４９７０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献３に記載のレーザ加工方法においては、樹脂被覆層と金属層との界面に、十分な強度のレーザビームを到達させる必要がある。しかし、たとえば、パルス幅が約１０ｐｓ以下の短パルスのレーザビームを用いた場合、樹脂被覆層の表面近くで多光子吸収が生じ、樹脂被覆層と金属層との界面にまで、加工に必要な強度のビームが到達せず、加工が満足に行われないことがある。
【００１１】
また、特許文献３に記載のレーザ加工方法を用いて、樹脂被覆層を貫通し、金属層に至る貫通孔を開けた場合、樹脂被覆層及び金属層を形成する材料によっては、樹脂被覆層の皮膜が穴の底面（金属層の表面）に残留する。
【００１２】
本発明の目的は、下地部材の表面上に形成された被覆層に、パルスレーザビームを照射して大面積の穴を開ける加工を、少ないショット数のビーム照射で、しかも下地部材にほとんど影響を与えずに行い、更に、開けた穴の底面に被覆層の一部が残っている場合には、穴開け加工時と同じ波長のレーザビームを照射して、残っている被覆層を除去することを可能とするレーザ加工方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、下地部材の表面上に、前記下地部材の表層部の材料とは異なる材料からなる被覆層が形成された加工対象物を準備する工程と、前記被覆層を透過し、前記被覆層と前記下地部材との界面で反射し、反射位置の前記被覆層を前記下地部材から剥離させる性質を有するパルスレーザビームを、前記被覆層の表面から前記加工対象物に入射させて、前記被覆層の一部を前記下地部材から剥離させ、前記下地部材の表面を底面に露出させる剥離部分を形成する工程と、前記剥離部分の底面に、前記パルスレーザビームと波長の等しいパルスレーザビームを入射させ、前記剥離部分の底面に前記被覆層の一部が残っている場合には、残っている前記被覆層を除去する工程とを有するレーザ加工方法が提供される。
【００１４】
剥離部分は、パルスレーザビームにより下地部材が加熱され、被覆層の剥離を誘起した結果形成されたものと考えられる。このレーザ加工方法によって形成される剥離部分は、たとえば１ショットのパルスレーザビームの照射で形成され、しかも、従来のアブレーション加工においてはレーザビームのパルスエネルギを大きくし、多数のショットを加えなければ開けることが出来ない面積を有する。加えて、このレーザ加工方法によれば、下地部材にほとんど影響を与えずに、被覆層を剥離させることができる。
【００１５】
また、剥離部分形成時と同じ波長のパルスレーザビームを、少ないショット数だけ剥離部分の底に入射させ、剥離部分の底に残存する被覆層の一部を除去することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施例によるレーザ加工方法に使用するレーザ加工装置の概略図である。レーザ光源１、たとえばＮｄ：ＹＬＦレーザ発振器から、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの基本波（波長１０４７ｎｍ）が、ピコ秒オーダのパルス幅で出射する。パルスレーザビームの繰り返し周波数は、たとえば１０Ｈｚである。レーザビームは、たとえば円形の貫通孔２ａを有するマスク２で、ビーム断面の形状を円形に整形され、加工対象物である多層基板６上に貫通孔２ａを結像させる平凸レンズ３、必要に応じて配置される反射ミラー４を経て、ステージ５上に保持されている多層基板６に入射する。ステージ５は可動ステージであり、多層基板６に入射するレーザビームの入射位置を変えることができる。
【００１７】
図２（Ａ）は、多層基板６の概略的な断面図である。たとえば、ガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂層である樹脂下地層１３、たとえば銅などの金属材料で形成された金属層１２、及び、たとえばシアネート樹脂層である樹脂被覆層１１が、この順に下から積層されている。樹脂被覆層１１の厚さはたとえば３５μｍである。
【００１８】
第１の実施例によるレーザ加工方法を説明する。樹脂被覆層１１上面に、レーザビーム、たとえばＮｄ：ＹＬＦレーザの基本波が入射する。樹脂被覆層１１はＮｄ：ＹＬＦレーザの基本波の多くを透過し、金属層１２は、これを大部分反射する。照射されたレーザビームによって、樹脂被覆層１１に穴が開く。
【００１９】
図２（Ｂ）は、樹脂被覆層１１に穴が形成された多層基板６の概略的な断面図である。樹脂被覆層１１上面に入射した１ショットのレーザビームにより、樹脂被覆層１１を貫通する穴１１ａが形成される。
【００２０】
穴１１ａは、レーザビームにより金属層１２が加熱され、樹脂被覆層１１の剥離を誘起した結果、形成されたものと考えられる。このような現象を「リフティング現象」と呼ぶこととする。また、「リフティング現象」を利用した加工を、「リフティング加工」と呼ぶこととする。
【００２１】
リフティング加工はアブレーション加工と異なり、少ないショット数で加工を行うため、金属層１２に与える影響はほとんどない。また、１ショットのパルスレーザビームの照射で樹脂被覆層に形成される穴は、従来のアブレーション加工で、樹脂被覆層の同一箇所に複数ショットのパルスレーザビームを入射させ、形成する穴に比べ、穴径が大きい。なお、リフティング加工では、貫通孔の形状の異なるマスクを用い、レーザビーム断面を異なる形状に整形することによって、必要とされる開口形状の穴１１ａを開けることができる。
【００２２】
リフティング加工で樹脂被覆層１１に穴１１ａを開ける場合、基板によっては被覆層の皮膜が、穴の底面に薄く残存することがある。たとえば、銅で形成された金属層１２の表面に、厚さ３５μｍのシアネート樹脂層である樹脂被覆層１１が積層された構造を有する多層基板６にレーザビームを照射し、リフティング加工で、樹脂被覆層１１を貫通する穴を形成した場合、穴の底面（金属層１２の表面）に薄いシアネート樹脂の皮膜１１ｂが残存する。
【００２３】
そこで、上記のような加工対象物を加工する際には、リフティング現象を用いて穴開け加工を行った際と同じ波長のパルスレーザビーム、ここではＮｄ：ＹＬＦレーザの基本波を、複数ショット、穴１１ａの底面に照射することによって、残存皮膜１１ｂを除去する。なお、第１の実施例においては、樹脂被覆層１１に入射させ、リフティング現象による穴開け加工を行うのに用いるパルスレーザビームのパルス幅及び樹脂被覆層１１上における１パルス当たりのフルエンスと、穴１１ａの底面に入射させ、皮膜１１ｂを除去するのに用いるパルスレーザビームのパルス幅及び穴１１ａ底面における１パルス当たりのフルエンスとを、それぞれ等しくする。また、このとき、穴１１ａの底面に位置する金属層１２の表層部も、アブレーションさせて除去する。皮膜１１ｂが、金属層１２の表層部とともに除去され、穴１１ａの底面には、清浄な金属層１２が露出する。
【００２４】
次に、ステージ５により多層基板６を移動させる。レーザビームの次のパルスからは、移動分だけ離れた位置の樹脂被覆層１１に入射する。
【００２５】
図２（Ｃ）は、ステージ５による多層基板６の移動後に照射された複数ショットのパルスレーザビームによって、新たな穴が形成された多層基板６の概略的な断面図である。図２（Ｂ）を用いて説明したのと同様に、複数ショットのパルスレーザビームの照射で、穴１１ａが形成されたのとは異なる位置に、樹脂被覆層１１を貫通し、底面に清浄な金属層１２を露出させる穴１１ｃが形成される。ステージ５による多層基板６の移動を繰り返すことで、所望の位置の樹脂被覆層１１に、清浄な金属層１２を底面に露出させる複数の穴を開けることができる。
【００２６】
次に、照射するパルスレーザビームの好適な条件について説明する。
【００２７】
図３は、リフティング加工で形成した穴の底面（金属層の表面）に入射させる残存皮膜除去用レーザビームの１パルスあたりのフルエンスと、金属層のエッチング速度との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、穴の底面（金属層の表面）におけるレーザビームの１パルス当たりのフルエンスを単位「Ｊ／ｃｍ２」で表し、縦軸は、エッチング速度を単位「ｎｍ／パルス」で表す。なお、金属層は銅で形成されていた。また、照射したレーザビームは、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの２倍高調波（波長５２３ｎｍ）であり、パルス幅は１０ｐｓであった。
【００２８】
フルエンスが０．５Ｊ／ｃｍ２よりも小さい場合には、金属層のエッチングが殆ど進まない。フルエンスが０．５Ｊ／ｃｍ２以上の領域では、フルエンスが大きくなるに従って、エッチング速度が徐々に速くなる。穴の底に現れた金属層の表層部を、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの２倍高調波（波長５２３ｎｍ）で除去するためには、穴の底面（金属層の表面）における１パルス当たりのフルエンスを０．５Ｊ／ｃｍ２以上にすることが好ましい。
【００２９】
Ｎｄ：ＹＬＦレーザの基本波（波長１０４７ｎｍ）は、２倍高調波（波長５２３ｎｍ）の数倍、銅に吸収されにくい性質をもつ。したがって、穴の底に現れた金属層の表層部を、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの基本波（波長１０４７ｎｍ）で除去するためには、穴の底面（金属層の表面）における１パルス当たりのフルエンスを数Ｊ／ｃｍ２以上にすることが好ましい。
【００３０】
先に述べたように、リフティング加工においては、樹脂被覆層と金属層との界面に、樹脂被覆層を金属層から剥離させるのに必要な強度のレーザビームを到達させる必要がある。しかし、たとえばピコ秒オーダ以下のパルス幅のレーザビームを用いて加工を行う場合、加工条件によっては、樹脂被覆層の表面近くで多光子吸収が生じ、樹脂被覆層と金属層との界面にまで、加工に必要な強度のビームが到達しないことがある。
【００３１】
樹脂被覆層における多光子吸収の発生には、樹脂被覆層に入射させるパルスレーザビームのパルス幅、及び入射ビームの樹脂被覆層表面におけるフルエンスが関係することが知られている。パルス幅が短い場合は、低いフルエンスでも多光子吸収が生じ、パルス幅が長くなると、多光子吸収発生のために、高いフルエンスが必要とされる。
【００３２】
したがって、ピコ秒オーダのパルス幅を有するパルスレーザビームを用いて、第１の実施例によるレーザ加工を行う場合、リフティング加工で樹脂被覆層に穴を形成するためには、加工対象物に入射させるパルスレーザビームのパルス幅及び樹脂被覆層表面における１パルス当たりのフルエンスが、樹脂被覆層で多光子吸収が生じないように、または、多光子吸収が生じた場合でも、樹脂被覆層を金属層から剥離させるのに必要な値以上となるように設定されることが必要である。また、形成した穴底に残存する皮膜（加工残物）を除去するためには、穴底面に入射させるパルスレーザビームのパルス幅及び穴底面における１パルス当たりのフルエンスが、金属層の表層部をアブレーションさせることができる値に設定されていることが必要である。
【００３３】
照射するレーザビームの好適なパルス幅について説明する。パルスレーザビームの１パルスの持続時間τの間に熱拡散距離δは、
δ＝（１２ａτ）１／２
と表される。ここで、ａは、レーザビームが照射されている材料の熱拡散率である。たとえば、銅の熱拡散率ａは、１．１２×１０−４ｍ２／ｓである。
【００３４】
パルス幅τが１ｐｓ、１０ｐｓ、１００ｐｓ、１ｎｓ、及び１０ｎｍの時の熱拡散距離δは、それぞれ３７ｎｍ、１１６ｎｍ、３６７ｎｍ、１．１６μｍ、及び３．６７μｍになる。残存皮膜除去時には、穴の底面の金属層の表層部のみを薄く除去することが好ましい。除去される表層部を薄くするために、熱拡散距離δがミクロンオーダになることは好ましくない。このため、照射するレーザビームのパルス幅を、１ｐｓ以上１ｎｓ未満、とりわけ１ｐｓ以上１００ｐｓ以下にすることが好ましい。
【００３５】
このように、パルス幅を短くすると、レーザ照射により供給された熱が熱伝導によって拡散する前に、レーザ照射が終了する。すなわち、熱伝導による熱の損失が生じる前に、すべてのレーザエネルギが金属層に投入されると考えられる。このため、金属層の表層部を効率的に除去することができる。
【００３６】
図４は、銅で形成された金属層に照射されたレーザビームのパルスの立下り直後における深さ２０ｎｍにおける温度上昇の分布を示すグラフである。横軸は、金属層の表面からの深さを単位「ｎｍ」で表し、縦軸は、温度を単位「Ｋ」で表す。図中の曲線ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及びｅは、それぞれパルス幅が２ｐｓ、２０ｐｓ、２００ｐｓ、２ｎｓ、及び２０ｎｓのパルスレーザビームを入射したときの温度上昇を示す。なお、深さ２０ｎｍにおける温度が、銅の沸点２６３０℃になるように、パルスレーザビームのパルスエネルギ密度を選択した。室温が２０℃であり、銅の沸点が２６３０℃であるため、深さ２０ｎｍの位置における温度上昇幅は２６１０Ｋになる。
【００３７】
パルス幅が２ｐｓ、２０ｐｓ、２００ｐｓ、２ｎｓ、及び２０ｎｓの場合のパルスエネルギ密度は、それぞれ０．０４０Ｊ／ｃｍ２、０．０４５Ｊ／ｃｍ２、０．１０９Ｊ／ｃｍ２、０．３１８Ｊ／ｃｍ２、及び０．９８Ｊ／ｃｍ２であった。レーザビームの反射率は８０％とした。これは、Ｎｄ：ＹＬＦレーザの基本波の波長域における銅の反射率とほぼ等しい。
【００３８】
金属層の表層部を効率的に除去するためには、本来、深さ２０ｎｍよりも深い領域で温度上昇が生じないことが理想的である。ところが、現実には熱伝導が生ずるため、図４の曲線ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの全てにおいて、深さ２０ｎｍよりも深い領域で温度上昇が見られる。曲線ａ及びｂに示すように、パルス幅が２ｐｓ及び２０ｐｓの時の温度上昇は、曲線ｃ、ｄ、及びｅに示した温度上昇に比べて著しく小さいことがわかる。
【００３９】
すなわち、パルス幅が２０ｐｓよりも長い場合には、深さ２０ｎｍよりも深い領域に拡散する熱量が大きいため、それに相当するエネルギを投入する必要がある。パルス幅が２００ｐｓ、２ｎｓ、２０ｎｓと長くなるに従って、０．１０９Ｊ／ｃｍ２、０．３１８Ｊ／ｃｍ２、０．９８Ｊ／ｃｍ２というように大きなフルエンスが必要となる。このようなパルス幅のレーザビームを照射すると、金属が溶融、気化する温度上昇過程において、金属の溶融している時間が長く、また、溶融領域も厚くなる。このため、金属層表面にある樹脂の皮膜（加工残物）が金属層の深い領域まで巻き込まれてしまう。
【００４０】
一方、パルス幅が２０ｐｓ以下の場合には、深さ２０ｎｍよりも浅い領域が局所的に加熱されるため、０．０４０Ｊ／ｃｍ２、０．０４５Ｊ／ｃｍ２というように必要なフルエンスが小さい。パルス幅が２０ｐｓの場合と２ｐｓの場合とで、必要なフルエンスはほぼ等しい。この場合は、金属の溶融している時間が短く、また、溶融領域も局所的であるため、金属層表面にある樹脂被覆層の皮膜（加工残物）を金属層の内部に巻き込みにくい。したがって、パルス幅を２０ｐｓ以下にすることが好ましい。
【００４１】
ところで、光子が、加熱対象物内の電子に吸収され、それが熱に変換されるのにおよそ数ｐｓ必要といわれている。レーザビームのエネルギを有効に熱エネルギに変換するために、パルス幅を５ｐｓ以上にすることが好ましい。
【００４２】
以上、銅で形成された金属層上に残った樹脂の皮膜（加工残物）を除去する場合の加工条件について考察した。これは、金属層が、銅を主成分とする合金で形成されている場合にも適用される。また、たとえば金、銀、及びアルミニウムの熱拡散距離δが、それぞれ５３１ｎｍ、６４０ｎｍ、及び４４８ｎｍであり、銅の熱拡散距離と同程度であることを考慮すると、金、銀、アルミニウム等で形成された金属層の上に残った樹脂の皮膜（加工残物）を除去する場合にも、上記の好適な加工条件を適用することができるであろう。
【００４３】
図５は、本発明の第２の実施例によるレーザ加工方法に用いるレーザ加工装置の概略図である。図１に示したレーザ加工装置の、レーザ光源１とマスク２との間のレーザビームの光路上に、バリアブルアッテネータ７が加入されている。バリアブルアッテネータ７は、出射するレーザビームのエネルギ減衰率を変化させることができる。他の構成は、図１に示したレーザ加工装置と等しい。第１の実施例によるレーザ加工方法と同様に、図２（Ｂ）に示した多層基板６の樹脂被覆層１１を貫通する穴１１ａを開けた後、穴１１ａの底面に残存する皮膜１１ｂを、金属層１２の表層部とともに除去する。
【００４４】
第１の実施例では、リフティング現象を利用し、樹脂被覆層１１に穴１１ａを形成する工程において、樹脂被覆層１１表面に入射させるパルスレーザビームの１パルス当たりのフルエンスと、残存した皮膜１１ｂを除去する工程において、穴１１ａの底面に入射させるパルスレーザビームの１パルス当たりのフルエンスとを等しくした。第２の実施例によるレーザ加工方法においては、後者を前者よりも大きくする。
【００４５】
レーザ光源１から出射したパルスレーザビームが、バリアブルアッテネータ７でパルスエネルギを減衰された後、第１の実施例で説明したのと同様の伝送経路を辿って、加工対象物である多層基板６の樹脂被覆層１１に入射する。１ショットのレーザビーム照射で、樹脂被覆層１１のビーム入射位置には、リフティング現象により、樹脂被覆層１１を貫通する穴１１ａが形成される。
【００４６】
次に、バリアブルアッテネータ７により、パルスレーザビームのエネルギ減衰率を小さくする。エネルギ減衰率を小さく調整されたパルスレーザビームが、穴１１ａの底面に入射する。穴１１ａの底面に入射するパルスレーザビームは、リフティング加工で穴１１ａを形成したパルスレーザビームよりも、パルスエネルギが大きい。したがって、照射面におけるビームスポットの面積がほぼ等しければ、穴１１ａの底面に入射するパルスレーザビームの、穴１１ａ底面におけるフルエンスは、リフティング加工で穴１１ａを形成したパルスレーザビームの樹脂被覆層１１表面におけるフルエンスよりも大きくなる。複数ショットのパルスレーザビームを穴１１ａの底面に入射させて、穴１１ａ底面に残存する樹脂被覆層１１の皮膜１１ｂを、金属層１２の表層部とともに除去する。
【００４７】
穴１１ａの底面に入射するパルスレーザビームのフルエンスを大きくすることで、より広い範囲のパルス幅及びより広い波長域のパルスレーザビームを用いて効果的な加工を行うことができる。たとえば、あるパルス幅のレーザビームを用いて、第１の実施例によるレーザ加工を行おうとする場合、パルス幅によっては、リフティング加工で樹脂被覆層１１に穴開け加工が可能なフルエンスでは、金属層１２の表層部を効果的にアブレーションできないことがある。このような場合、第２の実施例によるレーザ加工方法を用いて、皮膜１１ｂ除去用のパルスレーザビームのフルエンスを大きくすることで、そのパルス幅での穴開け及び残存皮膜除去加工が可能となる。
【００４８】
また、フルエンスを一定にして加工を行った場合、どんなパルス幅のレーザビームを用いても、樹脂被覆層１１のリフティング穴開け加工と、金属層１２表層部の効果的なアブレーション加工を両立させ得ない場合も生じうる。このような場合にも、第２の実施例によるレーザ加工方法が有効である。リフティング加工時と残存皮膜除去加工時とで、フルエンスを変えることにより両加工を同一のパルス幅のレーザビームで行うことができるようになる。
【００４９】
レーザビームのパルス幅及び波長、加工材料等によって、第１及び第２の実施例によるレーザ加工方法のうち、いずれを選択するかを適宜判断すればよい。
【００５０】
第１及び第２の実施例においては、Ｎｄ：ＹＬＦレーザ発振器を用いたが、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ発振器、Ｔｉ：サファイアレーザ発振器等、ピコ秒オーダのパルス幅のパルスレーザビームを出射可能なレーザ発振器を用いることができる。波長が７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であるパルスレーザビームであれば、同様の結果を得ることができるであろう。
【００５１】
また、金属層１２は、銅を主成分とする合金や銅以外の金属で形成してもよい。
【００５２】
以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下地部材の表面上に形成された被覆層に、パルスレーザビームを照射して大面積の穴を開ける加工を、少ないショット数のビーム照射で、しかも下地部材にほとんど影響を与えずに行うことができる。更に、開けた穴の底面に被覆層の一部が残っている場合には、穴開け加工時と同じ波長のレーザビームを照射して、残っている被覆層を除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例によるレーザ加工方法に使用するレーザ加工装置の概略図である。
【図２】（Ａ）は、多層基板の概略的な断面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は、樹脂被覆層に穴が形成された多層基板の概略的な断面図である。
【図３】リフティング加工で形成した穴の底面に入射させる残存皮膜除去用レーザビームの１パルスあたりのフルエンスと、銅で形成された金属層のエッチング速度との関係を示すグラフである。
【図４】銅で形成された金属層に照射されたレーザビームのパルスの立下り直後における深さ２０ｎｍにおける温度上昇の分布を示すグラフである。
【図５】第２の実施例によるレーザ加工方法に用いるレーザ加工装置の概略図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、従来のレーザ加工方法を説明するための、加工対象物の概略的な断面図である。
【符号の説明】
１  レーザ光源
２  マスク
２ａ  貫通孔
３  平凸レンズ
４  反射ミラー
５  ステージ
６  多層基板
７  バリアブルアッテネータ
１１  樹脂被覆層
１１ａ  穴
１１ｂ  皮膜
１１ｃ  穴
１２  金属層
１３  樹脂下地層
５１ａ  第１の銅層
５１ｂ  第２の銅層
５２ａ  第１のエポキシ樹脂層
５２ｂ  第２のエポキシ樹脂層
５３  窓穴
５４  穴
５５  残留樹脂
【図１】
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【図２】
2004223533.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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