微細構造の形成方法、レーザー照射装置、及び基板
【課題】基板における配置に左右されず、ほぼ一定のエッチング速度で微細孔及び微細溝等の微細構造を形成することができる微細構造の形成方法、該形成方法に使用されるレーザー照射装置、及び該形成方法を用いて製造された基板の提供。
【解決手段】基板１において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光５１を照射し、該レーザー光５１が集光した焦点５６を走査して改質部５３を形成する工程Ａと、改質部５３が形成された基板１に対してエッチング処理を行い、該改質部５３を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、前記工程Ａにおいて、レーザー光５１として円偏光レーザー光を用いることを特徴とする微細構造の形成方法。
【解決手段】基板１において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光５１を照射し、該レーザー光５１が集光した焦点５６を走査して改質部５３を形成する工程Ａと、改質部５３が形成された基板１に対してエッチング処理を行い、該改質部５３を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、前記工程Ａにおいて、レーザー光５１として円偏光レーザー光を用いることを特徴とする微細構造の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光を用いて基板に微細構造を形成する方法、該方法で使用されるレーザー照射装置、及び該方法を用いて製造された基板に関する。より詳しくは、本発明は、レーザー光を用いて基板に微細孔を形成する方法、該方法で使用されるレーザー照射装置、及び該方法を用いて製造された基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板の一方の主面および他方の主面に実装された複数のデバイス間を電気的に接続する方法として、基板の両主面を貫通する微細孔や基板表面近傍に微細溝等の微細構造を形成し、さらに該微細孔や該微細溝に導電性物質を充填した配線を設ける方法が用いられている。例えば、特許文献１には、基板の厚み方向とは異なる方向に延びる部分を有する微細孔に導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた貫通配線基板が記載されている。
【０００３】
このような配線基板における微細孔及び微細溝等の微細構造を形成する方法としては、レーザーを用いてガラス等の基板の一部を改質した後、改質した部分をエッチングにより除去する方法が挙げられる。具体的には、まず光源としてフェムト秒レーザーを用い、該レーザーを基板に照射して基板内部の改質すべき箇所にレーザー焦点を結び、該焦点を移動させて改質すべき領域を走査することによって、基板内部に所定形状の改質部を形成する。次いで、改質部が形成された基板を所定の薬液に浸漬するウェットエッチング法により、該改質部が基板内から除去されて微細孔及び微細溝等の微細構造が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来方法では、ウェットエッチング法で改質部を基板から除去する際、改質部の形状が同程度の複雑さであっても、基板における配置が相違する個々の微細孔及び微細溝において、エッチングの容易さ（エッチング速度）が異なるという問題があった。例えば、図２６に示す基板１０１では、第一の改質部１０２は容易にエッチングされるが、第二の改質部１０３はエッチングされ難く、エッチング時間が長くなってしまうことがあった。このため、改質部１０３のエッチングが完了するまでに、レーザーが照射されない非改質部のエッチングが過度に進行してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、基板における配置に左右されず、ほぼ一定のエッチング速度で微細孔等の微細構造を形成することができる微細構造の形成方法、該形成方法に使用されるレーザー照射装置、及び該形成方法を用いて製造された基板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の微細構造の形成方法は、基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光を照射し、該レーザー光が集光した焦点を走査して改質部を形成する工程Ａと、前記改質部が形成された前記基板に対してエッチング処理を行い、該改質部を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、前記工程Ａにおいて、前記レーザー光として円偏光レーザー光を用いることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の微細構造の形成方法は、請求項１において、前記工程Ａにおいて、前記レーザー光の光軸の向きを、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射することを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の微細構造の形成方法は、請求項１又は２において、前記一定の方向を垂直とすることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の微細構造の形成方法は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記工程Ａにおいて、前記基板の主面側のみからレーザー照射することを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の微細構造の形成方法は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記微細構造において変曲部を形成することを特徴とする。
本発明の請求項６に記載のレーザー照射装置は、基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有する円偏光又は楕円偏光レーザー光を照射し、該レーザー光を集光した焦点を走査して改質部を形成する際、該レーザー光の光軸の向きを、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射する手段を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項７に記載のレーザー照射装置は、請求項６において、前記手段は基板ステージであり、該基板ステージは、前記焦点の走査方向の変更に応じて、該変更後の走査方向に対する前記レーザー光の光軸の向きを、一定の方向に合わせるように機能することを特徴とする。
本発明の請求項８に記載の基板は、請求項１〜５に記載の微細構造の形成方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明の請求項９に記載の基板は、請求項８において、前記基板には、さらに流体が流通するための流路が形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項１０に記載の微細構造の形成方法は、基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光を照射し、該レーザー光が集光した焦点を走査して改質部を形成する工程Ａと、前記改質部が形成された前記基板に対してエッチング処理を行い、該改質部を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、前記工程Ａにおいて、前記レーザー光として楕円偏光レーザー光を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の微細構造の形成方法によれば、レーザー光として円偏光又は楕円偏光レーザー光を用いることにより、微細構造となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制することができる。その結果、形成された改質部におけるエッチングのされ易さに大きなバラつきが生じず（エッチングのされ易さが異なるエリアが、後述するように、縞状に形成された場合と比べて）、比較的スムーズにエッチングを行うことができる。このため、前記改質部の基板における配置や形状に左右されず、大きなバラつきの無いエッチング速度で微細構造を形成することができるので、微細孔等の微細構造の大きさを精度良く制御することができる。各微細構造となる改質部のエッチング時間は、当該微細構造となる改質部の長さ及び深さに依存するため、微細構造の設計段階でエッチング時間を算出することができ、生産管理が容易になる。
【０００９】
前記レーザー光の光軸の向きを、レーザー光の焦点の走査方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射する場合、微細構造となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制することができ、さらに、前記改質部が基板において形成された位置に依存せずに、前記改質部をほぼ均一の状態で改質することができる。すなわち、形成する改質部の全長のうち、レーザー光の焦点の走査方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射して形成した領域（区間）において、エッチングされ易さを、ほぼ均一にすることができる。このため、前記改質部の基板における配置や形状に左右されず、ほぼ一定のエッチング速度で微細構造を形成することができるので、微細孔等の微細構造の大きさをより精度良く制御することができる。各微細構造となる改質部のエッチング時間は、当該微細構造となる改質部の長さ及び深さに依存するため、微細構造の設計段階でエッチング時間を算出することができ、生産管理がより容易になる。
【００１０】
前記レーザー光の光軸の向きを、レーザー光の焦点の走査方向に対して垂直に維持しつつレーザー照射する場合、微細構造となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、両エリアが不定形で混在したパターンを前記走査方向に沿わせて形成することができる。つまり、前記改質部は、基板において形成された位置に依存せず、何処に形成されてもほぼ同じ状態で、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが混在したパターンを、前記走査方向に沿わせて形成することができる。垂直に維持しつつレーザー照射したことによって、形成した改質部のエッチングされ易さをほぼ一定にするとともに、エッチング速度を速めることができる。これは、垂直に維持しつつレーザー照射したことによって、改質部において、エッチングされやすいエリアが前記走査方向に沿って準連続的に形成される傾向があるからである。
したがって、前記改質部の基板における配置や形状に左右されず、ほぼ一定のエッチング速度で微細構造を形成することができるので、微細孔等の微細構造の大きさをより精度良く制御することができる。また、エッチング工程に要する時間を短縮することも可能である。各微細構造となる改質部のエッチング時間は、当該微細構造となる改質部の長さ及び深さに依存するため、微細構造の設計段階でエッチング時間を算出することができ、生産管理がより容易になる。
【００１１】
前記基板の主面側のみからレーザー照射する場合、該基板の側面からレーザー照射する場合に比べて容易に前記改質部を形成することができる。つまり、該基板の側面は主面に比べて極めて小さい面積であるため、該側面側からレーザー照射する場合には、該レーザー光を該基板の側面に対してほぼ垂直に照射しなければならず、必ずしも容易ではない。一方、該基板の主面は比較的広い面積を有するため、該主面側からレーザー照射して該基板の任意の位置に該レーザー光の焦点を結ぶ場合は、必ずしも該主面に対して垂直にレーザー照射する必要はなく、容易である。
なお、前記基板の主面とは、平板状の基板を構成する面のうち最も広い面積を有する面のことであり、通常、該基板は対向する２つの主面を有する。本発明では、２つの主面のうち一方の主面からのみレーザー照射してもよく、一方の主面および他方の主面の両方からレーザー照射してもよい。
【００１２】
前記微細構造において変曲部を形成する場合、該変曲部となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、該変曲部に沿った改質部をスムーズに形成することができる。このため、該変曲部となる改質部と、それ以外の直線部となる改質部とのエッチングされ易さを同定度にすることができる。その結果、精度の高い形状で、該変曲部を有する前記微細構造を形成することができる。
【００１３】
また、本発明のレーザ照射装置によれば、円偏光又は楕円偏光レーザー光の光軸の向きを、レーザー光の焦点の走査方向に対して一定の方向に維持する手段を有するため、当該基板に所望の形状で形成された改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制することができる。さらに、前記改質部が基板において形成された位置に依存せずに、前記改質部をほぼ均一の状態で改質することができる。この結果、別途行われるウェットエッチング工程において、前記基板における改質部の配置や形状に左右されずに、ほぼ一定のエッチング速度で該改質部を前記基板から除去することができるので、形成される微細孔等の微細構造の大きさを精度良く制御することができる。
【００１４】
また、本発明の基板によれば、該基板内に精度の良い形状で形成された微細構造を有する基板を提供することができる。
この微細構造を貫通配線として用いる場合、該微細構造に導電性物質を充填または成膜することによって、高精度の形状を有する配線を備えた配線基板を提供することができる。
また、前記微細構造を流体を流通するための流路として用いる場合、該微細構造（流路）に目的に応じて様々な流体を流通することができる。例えば、前記基板を配線基板として用いる場合、該微細孔（流路）に空気や水等の冷媒を流通するとき、この冷却機能によって、該配線基板に発熱量の大きいデバイスを実装した場合であっても、温度上昇を効果的に低減することが可能になる。その他、前記基板を、マイクロフルイディクス技術を利用したバイオ実験システムを集積化した基板として用いる場合、前記微細孔（流路）には、ＤＮＡ（核酸）、タンパク質、脂質等の生体高分子溶液を流通させる流路に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明にかかる配線基板の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図２】本発明にかかる配線基板の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図３】本発明にかかる配線基板の別の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ１−ｘ１線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図、（Ｄ）は平面図（Ａ）のｘ２−ｘ２線に沿った断面図である。
【図４】本発明にかかる配線基板の他の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図５】本発明にかかる配線基板の他の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図６】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図７】本発明で用いるレーザー光が、該レーザー光の焦点の走査方向となす角を説明する図である。
【図８】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板の断面図である。
【図９】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板の断面図である。
【図１０】本発明にかかる微細構造の形成方法の別の一例における基板の断面図である。
【図１１】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１２】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１３】本発明にかかる微細構造の形成方法の他の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１４】本発明にかかる微細構造の形成方法の他の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１５】本発明にかかる微細構造の形成方法の他の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１６】本発明にかかるレーザー照射装置の一例の概略構成図である。
【図１７】本発明にかかるレーザー照射装置を用いた配線基板の製造方法の一例を示すフローチャート図である。
【図１８】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ１−ｙ１線に沿った断面図、（Ｄ）は平面図（Ａ）のｙ２−ｙ２線に沿った断面図である。
【図１９】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ１−ｙ１線に沿った断面図、（Ｄ）は平面図（Ａ）のｙ２−ｙ２線に沿った断面図である。
【図２０】（Ａ）は図１９の断面図（Ｃ）における領域Ｆ１の拡大図であり、（Ｂ）は図１９の断面図（Ｄ）における領域Ｆ２の拡大図である。
【図２１】微細構造の形成方法を説明する基板の平面図である。
【図２２】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｙ１−ｙ１線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ２−ｙ２線に沿った断面図である。
【図２３】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は拡大図である。
【図２４】（Ａ）及び（Ｂ）は、図２３の平面図（Ａ）におけるｙ１−ｙ１線及びｙ２−ｙ２線に沿う断面図であり、（Ｃ）及び（Ｄ）は拡大図である。
【図２５】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｙ１−ｙ１線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ２−ｙ２線に沿った断面図である。
【図２６】微細構造である微細孔が形成された基板の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。なお、以下では基板に微細構造を形成し、該微細構造を貫通配線又は流路として用いる場合を例に挙げて説明しているが、本発明における基板に形成された微細構造の用途はこれに限定されるものではない。
＜第一実施形態：貫通配線基板１０＞
図１は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の一例である貫通配線基板１０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び（Ｃ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示す。
この貫通配線基板１０は、基板１を構成する一方の主面２と他方の主面３とを結ぶように第一の微細孔４及び第二の微細孔５を配し、各微細孔中に導電性物質６を充填又は成膜してなる第一の貫通配線７及び第二の貫通配線８を備えている。
【００１７】
第一の貫通配線７は、一方の主面２に露呈する開口部９から第一屈曲部１１まで基板１の厚み方向に延伸する領域αと、第一屈曲部１１から第二屈曲部１２まで基板１の主面と平行に、且つ基板１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域βと、第二屈曲部１２から他方の主面３に露呈する開口部１３まで基板１の厚み方向に延伸する領域γとからなる。
第一の貫通配線７の領域α、領域β、及び領域γには、第一の微細孔４の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００１８】
第二の貫通配線８は、一方の主面２に露呈する開口部１４から第一屈曲部１５まで基板１の厚み方向に延伸する領域αと、第一屈曲部１５から第二屈曲部１６まで基板１の主面と平行に、且つ基板１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域βと、第二屈曲部１６から他方の主面３に露呈する開口部１７まで基板１の厚み方向に延伸する領域γとからなる。
第二の貫通配線８の領域α、領域β、及び領域γには、第二の微細孔５の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００１９】
＜第二実施形態：貫通配線基板２１０＞
図２は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の他の一例である貫通配線基板２１０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び（Ｃ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示す。
この貫通配線基板２１０は、基板２０１を構成する一方の主面２０２と他方の主面２０３とを結ぶように第一の微細孔２０４及び第二の微細孔２０５を配し、各微細孔中に導電性物質２０６を充填又は成膜してなる第一の貫通配線２０７及び第二の貫通配線２０８を備えている。
【００２０】
第一の貫通配線２０７は、一方の主面２０２に露呈する開口部２０９から第一変曲部２１１まで基板２０１の厚み方向に延伸する領域α（直線部α）と、第一変曲部２１１から第二変曲部２１２まで基板２０１の二つの主面と平行に、且つ基板２０１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域β（直線部β）と、第二変曲部２１２から他方の主面２０３に露呈する開口部２１３まで基板２０１の厚み方向に延伸する領域γ（直線部γ）とからなる。
第一の貫通配線２０７の領域α、領域β、及び領域γには、第一の微細孔２０４の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００２１】
第一の貫通配線２０７の中心線に沿った縦断面において、第一変曲部２１１および第二変曲部２１２の形状は円弧状である。本例では、第一変曲部２１１および第二変曲部２１２において、前記中心線の描く円弧の曲率半径Ｒは７０μｍとし、第一の貫通配線２０７の径を４０μｍとし、基板２０１の厚みは３００μｍとした。
【００２２】
前記曲率半径Ｒとしては、第一の貫通配線２０７の径及び基板２０１の厚みにもよるが、１０〜１０００μｍの範囲であることが好ましい。この範囲の曲率半径であると、領域αと領域βとを、及び、領域βと領域γとを、各変曲部２１１，２１２を介してより滑らかに接続することができる。
【００２３】
第一の貫通配線２０７が屈曲部の代わりに変曲部を有することによって、高周波信号等の電気信号の伝送損失を低減することができ、且つ、微細孔２０４から導電性物質２０６が剥離することによる導通不良を抑制することができる。
【００２４】
第二の貫通配線２０８は、一方の主面２０２に露呈する開口部２１４から第一変曲部２１５まで基板２０１の厚み方向に延伸する領域α（直線部α）と、第一変曲部２１５から第二変曲部２１６まで基板２０１の主面と平行に、且つ基板１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域β（直線部β）と、第二変曲部２１６から他方の主面２０３に露呈する開口部２１７まで基板２０１の厚み方向に延伸する領域γ（直線部γ）とからなる。
第二の貫通配線２０８の領域α、領域β、及び領域γには、第二の微細孔２０５の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００２５】
第二の貫通配線２０８の中心線に沿った縦断面において、第一変曲部２１４および第二変曲部２１５の形状は円弧状である。本例では、第一変曲部２１５および第二変曲部２１６において、前記中心線の描く円弧の曲率半径Ｒは７０μｍとし、第二の貫通配線２０８の径を４０μｍとし、基板２０１の厚みは３００μｍとした。
【００２６】
前記曲率半径Ｒとしては、第二の貫通配線２０８の径及び基板２０１の厚みにもよるが、１０〜１０００μｍの範囲であることが好ましい。この範囲の曲率半径であると、領域αと領域βとを、及び、領域βと領域γとを、各変曲部２１５，２１６を介してより滑らかに接続することができる。
【００２７】
第二の貫通配線２０８が屈曲部の代わりに変曲部を有することによって、高周波信号等の電気信号の伝送損失を低減することができ、且つ、微細孔２０５から導電性物質２０６が剥離することによる導通不良を抑制することができる。
【００２８】
＜第三実施形態：貫通配線基板３１０＞
図３は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の他の一例である貫通配線基板３１０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）〜（Ｄ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ１−ｘ１線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示し、断面図（Ｄ）は平面図（Ａ）のｘ２−ｘ２線に沿った断面を示す。
この貫通配線基板３１０は、基板３０１を構成する一方の主面３０２と他方の主面３０３とを結ぶように第一の微細孔３０４及び第二の微細孔３０５を配し、各微細孔中に導電性物質３０６を充填又は成膜してなる第一の貫通配線３０７及び第二の貫通配線３０８を備え、且つ、第一の微細孔ｇ１からなる第一流路Ｇ１が設けられている。
【００２９】
第一の貫通配線３０７は、一方の主面３０２に露呈する開口部３０９から第一屈曲部３１１まで基板３０１の厚み方向に延伸する領域αと、第一屈曲部３１１から第二屈曲部３１２まで基板３０１の主面と非平行に斜めを成し、且つ基板３０１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域βと、第二屈曲部３１２から他方の主面３０３に露呈する開口部３１３まで基板３０１の厚み方向に延伸する領域γとからなる。
第一の貫通配線３０７の領域α、領域β、及び領域γには、第一の微細孔３０４の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００３０】
第二の貫通配線３０８は、一方の主面３０２に露呈する開口部３１４から第一屈曲部３１５まで基板３０１の厚み方向に延伸する領域αと、第一屈曲部３１５から第二屈曲部３１６まで基板３０１の主面と非平行に斜めを成し、且つ基板３０１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域βと、第二屈曲部３１６から他方の主面３０３に露呈する開口部３１７まで基板３０１の厚み方向に延伸する領域γとからなる。
第二の貫通配線３０８の領域α、領域β、及び領域γには、第二の微細孔３０５の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００３１】
第一の微細孔ｇ１からなる第一流路Ｇ１は、基板３０１の両主面に沿うように、基板３０１の横方向（Ｘ方向）に延伸して設けられている。第一の微細孔ｇ１は、基板１の対向する二つの側面に、冷媒が出入りするための開口部を有する。
なお、図１及び２では示していないが、微細孔からなる同様の流路は、前述の貫通配線基板１０及び２１０においても設けることができる。
【００３２】
＜第四実施形態：表面配線基板３０＞
図４は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の別の一例である表面配線基板３０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び（Ｃ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示す。
この表面配線基板３０は、基板３１を構成する一方の主面３２の表面に形成された第一の微細溝３４を配し、その微細溝３４に導電性物質３６を充填又は成膜してなる第一の表面配線３７を備えている。
【００３３】
第一の表面配線３７は、一端部３８から第一屈曲部３９まで基板３１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域ζと、第一屈曲部３９から他端部４０まで基板３１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域ηとからなる。
第一の表面配線３７の領域ζ及び領域η、並びに一端部３８、第一屈曲部３９、及び他端部４０には、第一の微細溝３４の領域ζ及び領域η、並びに一端部３８及び他端部４０が対応する。
【００３４】
＜第五実施形態：表面配線基板２３０＞
図５は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の別の一例である表面配線基板２３０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び（Ｃ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示す。
この表面配線基板２３０は、基板２３１を構成する一方の主面２３２の表面に形成された第一の微細溝２３４を配し、その微細溝２３４に導電性物質２３６を充填又は成膜してなる第一の表面配線２３７を備えている。
【００３５】
第一の表面配線２３７は、一端部２３８から第一変曲部２３９まで基板２３１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域ζ（直線部ζ）と、第一変曲部２３９から他端部２４０まで基板２３１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域η（直線部η）とからなる。
第一の表面配線２３７の領域ζ及び領域η、並びに一端部２３８、第一変曲部２３９、及び他端部２４０には、第一の微細溝２３４の領域ζ及び領域η、並びに一端部２３８及び他端部２４０が対応する。
【００３６】
第一の表面配線２３７を基板厚み方向に見たとき、第一変曲部２３９の形状は円弧状である。本例では、第一変曲部２３９の描く円弧の曲率半径Ｒは７０μｍとし、第一の表面配線２３７の径を４０μｍとした。
前記曲率半径Ｒとしては、第一の貫通配線２３７の径にもよるが、１０〜１０００μｍの範囲であることが好ましい。この範囲の曲率半径Ｒであると、領域ζと領域ηとを第一変曲部２３９を介してより滑らかに接続することができる。
第一の表面配線２３７が屈曲部の代わりに変曲部を有することによって、高周波信号等の電気信号の伝送損失を低減することができ、且つ、微細溝２３４から導電性物質２３６が剥離することによる導通不良を抑制することができる。
【００３７】
貫通配線基板１０，２１０，３１０及び表面配線基板３０，２３０における基板１，２０１，３１，２３１の材料としては、例えばガラス、サファイア等の絶縁体や、シリコン（Ｓｉ）等の半導体が挙げられる。これらの材料であれば、半導体デバイスとの線膨張係数差が小さいため、前記貫通配線基板又は前記表面配線基板と半導体デバイスとを、半田等を用いて接続する際に、位置ズレが生じず、精度の高い接続が可能となる。さらに、これらの材料のなかでも、絶縁性のガラスが好ましい。基板材料がガラスであると、微細孔及び微細溝の内壁面に絶縁層を形成する必要がなく、浮遊容量成分の存在等による高速伝送の阻害要因がない等の利点がある。
【００３８】
基板１，２０１，３０１，３１，２３１の厚さ（一方の主面２，２０２，３０２，３２，２３２から他方の主面３，２０３，３０３，３３，２３３までの距離）は適宜設定することができ、例えば約１５０μｍ〜１ｍｍの範囲が挙げられる。
貫通配線基板１０，２１０，３１０及び表面配線基板３０，２３０に配された各微細孔７，８，２０７，２０８，３０７，３０８及び第一の微細溝３７，２３７に充填又は成膜する導電性物質６，２０６，３６，２３６，３０６としては、例えば金錫（Ａｕ−Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。
【００３９】
本発明にかかる配線基板に備えられる微細構造の形状、並びに貫通配線、表面配線、及び流路のパターンや断面形状は、以上の例示に限定されるものではなく、適宜設計することが可能である。
【００４０】
＜貫通配線基板１０を製造する方法＞
次に、本発明の配線基板における微細孔及び微細溝の形成方法の一例として、貫通配線基板１０を製造する方法を、図６〜１５に示す。
ここで、図６，１１〜１５は、貫通配線基板１０を製造する基板１の平面図および断面図である。当該図中、（Ａ）は基板１の平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ該平面図のｘ−ｘ線及びｙ−ｙ線に沿う基板１の断面図である。
【００４１】
[工程Ａ]
まず、図６に示すように、基板１に第一のレーザー光５１及び第二のレーザー光５２を照射して、基板１内に基板１の材料が改質されてなる第一の改質部５３及び第二の改質部５４を形成する。各改質部は、第一の貫通配線７及び第二の貫通配線８が設けられる領域にそれぞれ形成される。第一のレーザー光５１及び第二のレーザー光５２の偏光は、円偏光又は楕円偏光である。
【００４２】
基板１の材料としては、例えばガラス、サファイア等の絶縁体や、シリコン（Ｓｉ）等の半導体が挙げられる。これらの材料であれば、半導体デバイスとの線膨張係数差が小さいため、前記貫通配線基板又は前記表面配線基板と半導体デバイスとを、半田等を用いて接続する際に、位置ズレが生じず、精度の高い接続が可能となる。さらに、これらの材料のなかでも、絶縁性のガラスが好ましい。基板材料がガラスであると、微細孔の内壁面に絶縁層を形成する必要がなく、浮遊容量成分の存在等による高速伝送の阻害要因がない、等の利点がある。
基板１の厚さは適宜設定することができ、例えば約１５０μｍ〜１ｍｍの範囲に設定すればよい。
【００４３】
第一のレーザー光５１及び第二のレーザー光５２は、基板１の一方の主面２側から照射され、基板１内の所望の位置で第一の焦点５６及び第二の焦点５７を結んでいる。各焦点５６，５７を結んだ位置で、基板１の材料が改質される。
したがって、第一のレーザー光５１，第二のレーザー光５２を照射しながら、第一の焦点５６，第二の焦点５７の位置を順次ずらして走査（移動）して、第一の微細孔４，第二の微細孔５が設けられる領域の全部に対して、各焦点５６，５７を結ぶことによって、第一の改質部５３及び第二の改質部５４を形成することができる。
【００４４】
各レーザー光５１，５２は、基板１の一方の主面２及び／又は他方の主面３側から照射してもよいし、基板１の側面から照射してもよい。前記両主面２，３側のみからレーザー光を照射する方が容易であるため好ましい。各レーザー光５１，５２の光軸Ｅが基板１に入射する角度は所定の角度に設定される。各レーザー光５１，５２は単一のレーザー光を用いて順に照射してもよいし、複数のレーザー光を用いて同時に照射してもよい。
【００４５】
また、各レーザー光５１，５２の焦点５６，５７を走査する方向としては、例えば図６に示した各改質部５３，５４に沿った実線の矢印のように、領域γ，領域β，領域αの順に走査する一筆書きの方向が挙げられる。すなわち、前記矢印は、基板１の他方の主面３の開口部１３，１７となる部位から、一方の主面２の開口部９，１４となる部位まで、該焦点５６，５７を走査することを表す。このとき、前記矢印の向きで一筆書きの走査を行うことが、製造効率上好ましい。
【００４６】
レーザー光の光軸Ｅが、焦点の走査方向（改質部の延伸方向）に対してなす角度は、図７に示すように、角度θと角度φとで規定できる。つまり、図７のｘｙｚの３軸直交座標系において、ｘ軸の正方向を焦点の走査方向とした場合、当該レーザー光の光軸Ｅ（矢印Ｅで示す）は、該ｘ軸の正方向に対してなす角度θと、ｚ軸の正方向に対してなす角φとで規定される。なお、図７において、矢印ｅは光軸Ｅ（レーザー光の照射方向）のｘ-ｙ平面への投影を示す。
【００４７】
図６（Ｂ）において、第一のレーザー光５１の光軸Ｅの向きは、第一の焦点５６の走査方向（第一の改質部５３の領域βの延伸方向）に対して垂直であり、前記なす角θ及びφは０°である。
同様に、図６（Ｃ）において、第二のレーザー光５２の光軸Ｅの向きは、第二の焦点５７の走査方向（第二の改質部５４の領域βの延伸方向）に対して垂直であり、前記なす角θ及びφは０°である。
【００４８】
第一の改質部５３を形成するとき、第一のレーザー光５１の光軸Ｅの向きは、第一の焦点５６の走査方向に対して一定の方向に維持しつつ、領域α〜γをレーザー照射することが好ましい（図８）。
ここで、「レーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向に維持する」とは、光軸Ｅの向きと焦点の走査方向との相対的な位置関係を一定に保つことを意味し、前記なす角θ及びφをそれぞれ任意の特定角度に固定することを意味する。
【００４９】
図８に示すように、第一の改質部５３を形成する際、第一のレーザー光５１の光軸Ｅの向きを、第一の焦点５６の走査方向に対して垂直に維持しつつ、領域γ，領域β，領域αの順に照射した場合、各領域における光軸Ｅの向きは、順にＥ１，Ｅ２，Ｅ３の破線矢印で示される。ここで、図８は、図６（Ｂ）と同じ断面を示しており、各領域α〜γの延伸方向に沿った実線矢印は、第一の焦点５６の走査方向を示す。
【００５０】
図８では、領域α及びγを形成する際は、第一のレーザー光５１を基板１の側面に対して垂直に照射し、領域βを形成する際は、第一のレーザー光５１を基板１の一方の主面２に対して垂直に照射している。
【００５１】
このようにレーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向（ここでは垂直）に維持しつつレーザー照射することによって、形成された第一の改質部５３では、領域α〜γにおいて、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、両エリアが不定形で混在したパターンを前記走査方向に沿わせて形成することができる。より具体的には、前記領域α〜γの改質部において、エッチングされやすいエリアを、当該レーザー光の光軸が中心となるスパイラル状で、前記走査方向に沿って準連続的に形成しうる。該エッチングされやすいエリアが、後段のエッチング工程において、優先的にエッチングされて、エッチング液が改質部の延伸方向に浸透しやすくなるため、当該改質部のエッチング速度を速めることができる。
また、前記領域α〜γの改質部における改質の状態を均一にすることができるので、後段のエッチング工程において、前記領域α〜γのエッチング速度を均一にすることができる。
【００５２】
また、第一のレーザー光５１の前記なす角θ及びφと、第二のレーザー光５２の前記なす角θ及びφとを同一にすることによって、第一の改質部５３の改質の状態と第二の改質部５４の改質の状態とを均一にすることができる。この結果、後段のエッチング工程において、第一の改質部５３のエッチング速度と第二の改質部５４のエッチング速度とを同程度にすることができ、第一の微細孔４及び第二の微細孔５を精度の良い形状で形成することができる。
【００５３】
各レーザー光５１，５２の前記なす角θ及びφは０°に限定されず、なす角θとなす角φとはそれぞれ独立に任意の角度に設定することができる。
例えば、なす角θとなす角φとの組合わせ（θ，φ）を（０°，９０°）とした場合、当該レーザー光の光軸Ｅの向きは、当該焦点の走査方向（改質部の延伸方向）に対して平行である。
【００５４】
図９に示すように、第一の改質部５３を形成する際、第一のレーザー光５１の光軸Ｅの向きを、第一の焦点５６の走査方向に対して平行に維持しつつ、領域γ，領域β，領域αの順に照射した場合、各領域における光軸Ｅの向きは、順にＥ４，Ｅ５，Ｅ６の破線矢印で示される。ここで、図９は、図６（Ｂ）と同じ断面を示しており、各領域α〜γの延伸方向に沿った実線矢印は、第一の焦点５６の走査方向を示す。
【００５５】
図９では、領域α及びγを形成する際は、第一のレーザー光５１を基板１の一方の主面２に対して垂直に照射し、領域βを形成する際は、第一のレーザー光５１を基板１の側面に対して垂直に照射している。
【００５６】
このようにレーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して平行に維持しつつレーザー照射することによって、形成された第一の改質部５３では、領域α〜γにおいて、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制できる。
また、前記領域α〜γの改質部における改質の状態を均一にすることができるので、後段のエッチング工程において、前記領域α〜γのエッチング速度を均一にすることができる。
【００５７】
本発明の微細構造の形成方法では、レーザー光の光軸の向きを、焦点の走査方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射しても良いし、一定の方向に維持せずにレーザー照射しても良い。
当該改質部となる全領域を走査する際に、レーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向に維持してレーザー照射した場合は、前述のように、当該改質部の全領域に渡って改質の状態を均一にすることができる。
【００５８】
一方、前記光軸の向きを一定の方向に維持せずにレーザー照射した場合でも、当該改質部の全領域に渡って、改質の状態は極端には変わらず、均一とは言えないまでも、概ね同じ状態であり、後段のエッチング工程におけるエッチング速度に極端に大きなバラつきは生じない。これは、本発明では円偏光又は楕円偏光レーザー光を使用しているので、直線偏光レーザーを用いて形成された改質部で見られるような、改質部の延伸方向に見て、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが交互に縞状で形成されることが抑制されているためである。
なお、前記「エッチング速度の極端に大きなバラつき」とは、直線偏光レーザー光を用いた場合に形成されうる、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが交互に形成された改質部におけるエッチング速度のバラつきをいう。直線偏光レーザーを用いた場合の改質部の状態については後述する。
【００５９】
本発明の微細構造の形成方法で用いられるレーザー光の偏光は、円偏光又は楕円偏光である。円偏光は右円偏光であっても左円偏光であってもよく、楕円偏光は右楕円偏光であても左楕円偏光であってもよい。楕円偏光は、本発明の効果を十分に発揮するために、円偏光に近い楕円偏光であることが好ましい。
このような円偏光又は楕円偏光レーザー光は、例えばフェムト秒レーザー光を公知の適当な移相子に通すことによって得られる。
【００６０】
円偏光又は楕円偏光レーザー光５１，５２の焦点５６，５７を改質部５３，５４となる領域に走査することによって、例えば、径が数μｍ〜数十μｍとした改質部５３，５４を形成できる。また、焦点５６，５７を結ぶ位置を制御することにより、所望の形状を有する改質部５３，５４を形成できる。
【００６１】
貫通配線基板１０における第一の微細孔４となる改質部５３と同様に、貫通配線基板２１０における第一の微細孔２０４となる改質部を形成することができる。
貫通配線基板２１０における貫通配線２０７，２０８の変曲部となる改質部を、円偏光又は楕円偏光レーザー光の照射を用いて形成することによって、該変曲部となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、該変曲部の形状に沿った改質部をスムーズに形成することができる。このため、該変曲部となる改質部と、それ以外の直線部となる改質部とのエッチングされ易さを同程度にすることができる。その結果、精度の高い形状で、該変曲部を有する前記微細構造を形成することができる。
【００６２】
貫通配線基板１０における微細孔となる改質部と同様に、貫通配線基板３１０における第一の微細孔３０４及び第二の微細孔３０５となる改質部を形成することができる。
また、第一の微細孔３０４となる改質部を形成するとき、円偏光又は楕円偏光レーザー光を基板３０１の主面３０２側からのみ照射する方法を用いることもできる。つまり、以下の方法を用いることができる。
【００６３】
図１０は、図３（Ｂ）と同じ断面を示しており、各領域α〜γの延伸方向に沿った実線矢印は、レーザー光の焦点の走査方向を示す。
図１０に示すように、第一の微細孔３０４となる改質部の領域α及びγを形成するときは、レーザー光の光軸Ｅの向きＥ９及びＥ７を該レーザー光の焦点の走査方向に対して平行に維持する。一方、第一の微細孔３０４となる改質部の領域βを形成するときは、レーザー光の光軸Ｅの向きＥ８を該レーザー光の焦点の走査方向に対して垂直に維持する。
【００６４】
このようにレーザー光の光軸Ｅの向きＥ７〜９を調整することによって、基板３０１の主面３０２側からのみレーザー照射して、貫通配線基板３１０の微細孔となる改質部を形成することができる。
なお、前記レーザー光の光軸Ｅの向きＥ７〜９のなす角θとなす角φとの組み合わせは、Ｅ７及びＥ９では（θ，φ）＝（０°，０°）であり、Ｅ８では（θ，φ）＝（０°，２０°）である。
【００６５】
このようにレーザー光の光軸Ｅの向きＥ７〜９を調整した場合、該レーザー光の焦点の走査方向に対する該レーザー光の光軸の向きは各領域α〜γにおいて異なっているため、前記領域α及びγの改質の程度と前記領域βの改質の程度とは異なる。つまり、前記領域α及びγのエッチング速度と前記領域βのエッチング速度とは異なる。
しかし、前記領域βだけを考慮すればそのエッチング速度はほぼ均一であり、前記領域α及びγだけを考慮すればそのエッチング速度も前記領域βとは独立してほぼ均一である。このため、第一の微細孔３０４となる改質部のエッチング速度を予め見積もることは容易であり、エッチングの程度を精度良く制御して第一の微細孔３０４を形成することができる。
【００６６】
したがって本発明の微細構造の形成方法における前記工程Ａでは、前記改質部を形成する全領域のうち少なくとも一部の領域において、前記レーザー光の焦点の走査方向に対する該レーザー光の光軸の向きを一定に維持しつつレーザー照射することが好ましく、前記改質部を形成する全領域のうち少なくとも半分以上の領域において、前記レーザー光の焦点の走査方向に対する該レーザー光の光軸の向きを一定に維持しつつレーザー照射することがより好ましく、前記改質部を形成する全領域のうち全ての領域において、前記レーザー光の焦点の走査方向に対する該レーザー光の光軸の向きを一定に維持しつつレーザー照射することがさらに好ましい。
【００６７】
以下に説明する工程Ｂ及びＣは、貫通配線基板２１０，３１０を製造する場合にも適用可能である。
【００６８】
[工程Ｂ]
図１１に示すように、第一の改質部５３及び第二の改質部５４を形成した基板１をエッチング液（薬液）５９に浸漬して、ウェットエッチングすることによって、各改質部５３，５４を基板１から除去する。その結果、第一の改質部５３及び第二の改質部５４が存在した領域に、第一の微細孔４及び第二の微細孔５が形成される（図１１）。本実施形態では基板１の材料としてガラスを用い、エッチング液５９としてフッ酸（ＨＦ）の１０質量％溶液を主成分とする溶液を用いた。
【００６９】
このエッチングは、基板１の改質されていない部分に比べて、第一の改質部５３及び第二の改質部５４が非常に速くエッチングされる現象を利用するものであり、結果として各改質部５３，５４の形状に応じた各微細孔４，５を形成することができる（図１２）。
【００７０】
前記エッチング液５９は特に限定されず、例えばフッ酸（ＨＦ）を主成分とする溶液、フッ酸に硝酸等を適量添加したフッ硝酸系の混酸等を用いることができる。また、基板１の材料に応じて、他の薬液を用いることもできる。
【００７１】
[工程Ｃ]
第一の微細孔４及び第二の微細孔５が形成された基板１において、各微細孔４，５に導電性物質６を充填又は成膜して、第一の貫通配線７及び第二の貫通配線８を形成する。該導電性物質６としては、例えば金錫（Ａｕ−Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。該導電性物質６の充填又は成膜方法としては、溶融金属吸引法、超臨界成膜法など、適宜用いることができる。
【００７２】
以上の工程Ａ〜Ｃにより、図１に示した貫通配線基板１０が得られる。
さらに所望に応じて、各貫通配線７，８の開口部９，１３，１４，１７上にランド部を形成してもよい。ランド部の形成方法は、めっき法、スパッタ法など、適宜用いることができる。
【００７３】
＜表面配線基板３０を製造する方法＞
次に、本発明の配線基板における微細孔及び微細溝の形成方法の他の一例として、表面配線基板３０を製造する方法を、図１１〜１３を参照して説明する。
ここで、図１３〜１５は、表面配線基板３０を製造する基板３１の平面図および断面図である。当該図中、（Ａ）は基板３１の平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ該平面図のｘ−ｘ線及びｙ−ｙ線に沿う基板３１の断面図である。
【００７４】
[工程Ａ]
まず、図１３に示すように、基板３１に第一のレーザー光７１及び第二のレーザー光７２を照射して、基板３１の一方の主面３２の表面近傍に基板３１の材料が改質されてなる第一の改質部７３を形成する。第一の改質部７３は、第一の表面配線３７が設けられる領域に形成される。第一のレーザー光７１及び第二のレーザー光７２の偏光は、円偏光又は楕円偏光である。
【００７５】
基板３１の材料としては、例えばガラス、サファイア等の絶縁体や、シリコン（Ｓｉ）等の半導体が挙げられる。これらの材料であれば、半導体デバイスとの線膨張係数差が小さいため、前記貫通配線基板又は前記表面配線基板と半導体デバイスとを、半田等を用いて接続する際に、位置ズレが生じず、精度の高い接続が可能となる。さらに、これらの材料のなかでも、絶縁性のガラスが好ましい。基板材料がガラスであると、微細孔の内壁面に絶縁層を形成する必要がなく、浮遊容量成分の存在等による高速伝送の阻害要因がない、等の利点がある。
基板３１の厚さは適宜設定することができ、例えば約１５０μｍ〜１ｍｍの範囲に設定すればよい。
【００７６】
第一のレーザー光７１及び第二のレーザー光７２は、基板３１の一方の主面３２側から照射され、基板３１の表面近傍の所望の位置で第一の焦点７４及び第二の焦点７５を結んでいる。各焦点７４，７５を結んだ位置で、基板３１の材料が改質される。
したがって、各レーザー光７１，７２を照射しながら、各焦点７４，７５の位置を順次ずらして走査（移動）して、第一の微細溝３４が設けられる領域の全部に対して、各焦点７４，７５を結ぶことによって、第一の改質部７３を形成することができる。
【００７７】
各レーザー光７１，７２は、基板３１の一方の主面３２及び／又は他方の主面３３側から照射してもよいし、基板３１の側面から照射してもよい。前記両主面３２，３３側のみからレーザー光を照射する方が容易であるため好ましい。各レーザー光７１，７２の光軸Ｅが基板３１に入射する角度は所定の角度に設定される。各レーザー光７１，７２は単一のレーザー光を用いて順に照射してもよいし、複数のレーザー光を用いて同時に照射してもよい。
【００７８】
また、各レーザー光７１，７２の各焦点７４，７５を走査する方向としては、例えば図１３に示した第一の改質部７３に沿った実線の矢印のように、領域ζ，領域ηの順に走査する一筆書きの方向が挙げられる。すなわち、前記矢印は、第一のレーザー光７１が第一の改質部７３の一端部３８となる部位から屈曲部３９となる部位まで、第二のレーザー光７２が第一の改質部７３の屈曲部となる部位から他端部４０となる部位まで、各焦点７４，７５を走査することを表す。このとき、前記矢印の向きで一筆書きの走査を行うことが、製造効率上好ましい。
【００７９】
レーザー光の光軸Ｅが、焦点の走査方向（改質部の延伸方向）に対してなす角度は、図７に示すように、角度θと角度φとで規定できる。つまり、図７のｘｙｚの３軸直交座標系において、ｘ軸の正方向を焦点の走査方向とした場合、当該レーザー光の光軸Ｅ（矢印Ｅで示す）は、該ｘ軸の正方向に対してなす角度θと、ｚ軸の正方向に対してなす角φとで規定される。なお、図７において、矢印ｅは光軸Ｅ（レーザー光の照射方向）のｘ-ｙ平面への投影を示す。
【００８０】
図１３（Ｂ）において、第一のレーザー光７１の光軸Ｅの向きは、第一の焦点７４の走査方向（第一の改質部７３の領域ζの延伸方向）に対して垂直であり、前記なす角θ及びφは０°である。
同様に、図１３（Ｃ）において、第二のレーザー光７２の光軸Ｅの向きは、第二の焦点７５の走査方向（第一の改質部７３の領域ηの延伸方向）に対して垂直であり、前記なす角θ及びφは０°である。
【００８１】
第一の改質部７３を形成するとき、各レーザー光７１，７２の光軸Ｅの向きは、各焦点７４，７５の走査方向に対して一定の方向に維持しつつ、領域ζ及びηをレーザー照射することが好ましい。
ここで、「レーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向に維持する」とは、光軸Ｅの向きと焦点の走査方向との相対的な位置関係を一定に保つことを意味し、前記なす角θ及びφをそれぞれ任意の特定角度に固定することを意味する。
【００８２】
図１３（Ｂ），（Ｃ）における破線矢印Ｅで示すように、第一の改質部７３を形成する際、各レーザー光７１，７２の光軸Ｅの向きを、各焦点７４，７５の走査方向に対して垂直に維持しつつ、領域ζ及び領域ηの順に照射した場合、各レーザー光７１，７２を基板３１の一方の主面３２に対して垂直に照射する。
【００８３】
このようにレーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向（例えば、垂直）に維持しつつレーザー照射することによって、形成された第一の改質部７３では、領域ζ及びηにおいて、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制することができ、且つ、改質の状態を均一にすることができる。この結果、後段のエッチング工程において、領域ζ及びηのエッチング速度を均一にすることができる。
【００８４】
また、第一のレーザー光７１の前記なす角θ及びφと、第二のレーザー光７２の前記なす角θ及びφとを同一にすることによって、第一の改質部７３において、領域ζの改質の状態と領域ηの改質の状態とを均一にすることができる。この結果、後段のエッチング工程において、領域ζのエッチング速度と領域ηのエッチング速度とを同程度にすることができ、第一の微細溝３４を精度の良い形状で形成することができる。
【００８５】
各レーザー光７１，７２の前記なす角θ及びφは０°に限定されず、なす角θとなす角φとはそれぞれ独立に任意の角度に設定することができる。
例えば、なす角θとなす角φとの組合わせ（θ，φ）を（０°，９０°）とした場合、当該レーザー光の光軸Ｅの向きは、当該焦点の走査方向（改質部の延伸方向）に対して平行である。
【００８６】
図１３（Ｂ），（Ｃ）における破線矢印Ｆで示すように、第一の改質部７３を形成する際、各レーザー光７１，７２の光軸Ｆの向きを、各焦点７４，７５の走査方向に対して平行に維持しつつ、領域ζ及び領域ηの順に照射した場合、各レーザー光７１，７２を基板３１の側面に対して垂直に照射する。
【００８７】
このようにレーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して平行に維持しつつレーザー照射することによって、形成された第一の改質部７３では、領域ζ及びηにおいて、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、両エリアが不定形で混在したパターンを前記走査方向に沿わせて形成することができる。
また、前記領域α〜γの改質部における改質の状態を均一にすることができるので、後段のエッチング工程において、前記領域α〜γのエッチング速度を均一にすることができる。
【００８８】
本発明の微細構造の形成方法では、レーザー光の光軸の向きを、焦点の走査方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射しても良いし、一定の方向に維持せずにレーザー照射しても良い。
当該改質部となる全領域を走査する際に、レーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向に維持してレーザー照射した場合は、前述のように、当該改質部の全領域に渡って改質の状態を均一にすることができる。
【００８９】
一方、前記光軸の向きを一定の方向に維持せずにレーザー照射した場合でも、当該改質部の全領域に渡って、改質の状態は極端には変わらず、均一とは言えないまでも、概ね同じ状態であり、後段のエッチング工程におけるエッチング速度に極端に大きなバラつきは生じない。
【００９０】
本発明の微細構造の形成方法で用いられるレーザー光の偏光は、円偏光又は楕円偏光である。円偏光は右円偏光であっても左円偏光であってもよく、楕円偏光は右楕円偏光であても左楕円偏光であってもよい。楕円偏光は、本発明の効果を十分に発揮するために、円偏光に近い楕円偏光であることが好ましい。
このような円偏光又は楕円偏光レーザー光は、例えばフェムト秒レーザー光を公知の適当な偏光子に通すことによって得られる。
【００９１】
円偏光又は楕円偏光レーザー光７１，７２の焦点７４，７５を改質部７３となる領域に走査することによって、例えば、径が数μｍ〜数十μｍとした改質部７３を形成できる。また、焦点７４，７５を結ぶ位置を制御することにより、所望の形状を有する改質部７３を形成できる。
【００９２】
表面配線基板３０における第一の微細溝３４となる改質部７３と同様に、表面配線基板２３０における第一の微細孔２３４となる改質部を同様に形成することができる。
表面配線基板２３０における表面配線２３７の変曲部２３９となる改質部を、円偏光又は楕円偏光レーザー光の照射を用いて形成することによって、該変曲部となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、該変曲部の形状に沿った改質部をスムーズに形成することができる。このため、該変曲部となる改質部と、それ以外の直線部となる改質部とのエッチングされ易さを同程度にすることができる。その結果、精度の高い形状で、該変曲部を有する前記微細構造を形成することができる。
以下に説明する工程Ｂ及びＣは、表面配線基板２３０を製造する場合にも適用可能である。
【００９３】
[工程Ｂ]
図１４に示すように、第一の改質部７３を形成した基板３１をエッチング液（薬液）７７に浸漬して、ウェットエッチングすることによって、第一の改質部７３を基板３１から除去する。その結果、第一の改質部７３が存在した領域に、第一の微細溝３４が形成される（図１４）。本実施形態では基板３１の材料としてガラスを用い、エッチング液７７としてフッ酸（ＨＦ）の１０％溶液を主成分とする溶液を用いた。
【００９４】
このエッチングは、基板３１の改質されていない部分に比べて、第一の改質部７３が非常に速くエッチングされる現象を利用するものであり、結果として第一の改質部７３の形状に応じた第一の微細溝３４を形成することができる（図１５）。
【００９５】
前記エッチング液７７は特に限定されず、例えばフッ酸（ＨＦ）を主成分とする溶液、フッ酸に硝酸等を適量添加したフッ硝酸系の混酸等を用いることができる。また、基板３１の材料に応じて、他の薬液を用いることもできる。
【００９６】
[工程Ｃ]
第一の微細溝３４が形成された基板３１において、第一の微細溝３４に導電性物質３６を充填又は成膜して、第一の表面配線３７を形成する。該導電性物質３６としては、例えば金錫（Ａｕ−Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。
導電性物質３６の充填又は成膜方法としては、まずスパッタ法によって基板３１の上面全体に導電性物質３６からなる膜を形成して、当該微細溝３４内に導電性物質３６を充填又は成膜し、次に当該微細溝３４の上にレジスト膜を形成してマスキングを行った後、基板３１の上面をドライエッチングして非マスキング領域の導電性物質３６からなる膜を除き、最後に前記マスキングのレジストを除去する方法が例示できる。
【００９７】
以上の工程Ａ〜Ｃにより、図４に示した表面配線基板３０が得られる。
さらに所望に応じて、表面配線３４の所定位置（例えば一端部３８、他端部４０）上にランド部を形成してもよい。ランド部の形成方法は、めっき法、スパッタ法など、適宜用いることができる。
【００９８】
＜レーザー照射装置＞
次に、本発明の配線基板における微細構造の形成方法に使用することのできるレーザー照射装置の一例として、レーザー照射装置８０を説明する（図１６）。
レーザー照射装置８０は、レーザー光源８１、シャッター８２、偏光子８３、ハーフミラー８４、対物レンズ８５、基板ステージ８６、ＣＣＤカメラ８７、制御用コンピュータ８８、及び基板ステージ制御軸９３を少なくとも備えている。
【００９９】
レーザー照射装置８０は、基板９１において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有する円偏光又は楕円偏光レーザー光８９を照射し、該レーザー光８９を集光した焦点を走査して改質部９２を形成する際、該レーザー光８９の光軸を、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射する手段を備えている。
【０１００】
図１６では、基板ステージ８６上に置かれた基板９１へレーザー光８９が照射されて、改質部９２が形成されている。改質部９２に沿った矢印の方向がレーザー光８９の焦点の走査方向である。レーザー光８９の光軸の向き（破線矢印Ｅ）は、前記走査方向に対して垂直である。
【０１０１】
レーザー照射装置８０は、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光８９を照射できる公知のものを使用できる。
【０１０２】
偏光子８３は、制御用コンピュータ８８によって制御され、照射するレーザー光８９の偏光を右円偏光、左円偏光、右楕円偏光、及び左楕円偏光のうち所望の偏光に調整できる。
【０１０３】
前記手段の一つである基板ステージ８６は、該基板ステージ８６の下部に接続された基板ステージ制御軸９３によって、該基板ステージ８６上に固定された基板９１の向き、角度、及び移動を任意に調整できる。したがって、該基板ステージ８６は、前記焦点の走査方向の変更に応じて、該変更後の走査方向に対するレーザー光８３の光軸Ｅの向きを、一定の方向に合わせるように機能する。
【０１０４】
基板ステージ制御軸９３を備えた基板ステージ８６は、前記焦点の走査方向の変更に同期して、基板９１の向き、角度、及び移動を任意に調整できる。例えば、レーザー光８３の焦点の走査方向を基板９１の主面に対して平行な方向から基板９１の主面に対して垂直方向（基板９１の厚み方向）へ変更する際、レーザー光８９の光軸Ｅの向きは移動せず、基板ステージ８６を９０°傾けて、レーザー光８９が基板９１の側面から入射されるように傾斜させる。この方法によって、該変更後においても、レーザー光８９の光軸Ｅの向きを、前記焦点の走査方向に対して一定に維持できる。
また、上記方法に代えて、基板ステージ８６を固定しておき、レーザー光８９の光路を切り換えて、基板９１の側面からレーザー光８９を入射させる方法によって、該変更後においても、レーザー光８９の光軸Ｅの向きを、前記焦点の走査方向に対して一定に維持できる。
【０１０５】
レーザー照射装置８０を用いた本発明にかかる配線基板の製造方法の一例を、図１７のフローチャート図を参照して、以下に説明する。
まず、基板ステージ８６に基板９１を固定し、レーザー光８９の偏光の種類を偏光子８３で調整して、レーザー光８９の走査方向や走査領域等の情報を、一連のプロセスを規定するプログラムとして作成する。プロセスを開始すると、前記円偏光又は楕円偏光のレーザー光８９の光軸Ｅの向きが、レーザー光８９の焦点の走査方向に対して一定の方向に維持されるように、基板ステージ８６の位置や傾斜角度が調整される。その後、シャッター８２がＯＰＥＮし、基板９１に対して透明な波長のレーザー光８９が基板９１の所定位置に所定量だけ照射される。
【０１０６】
通常は、バンドギャップによって基板９１の材料の電子は励起されないため、レーザー光８９は基板９１を透過する。しかし、レーザー光８９の光子数が非常に多くなると、多光子吸収が起こって電子が励起され、改質部が形成される。
【０１０７】
予めプログラムされた所定のレーザー照射が終了するとシャッター８２が閉められる。引き続いてレーザー光８９の焦点の走査方向を変えてレーザー描画を継続する場合は、再び基板ステージ８６の位置や傾斜角度が調整されて、プロセスが繰り返される。描画を終了する場合は、レーザー照射を終了して、プロセスが完了する。
【０１０８】
上記の方法では、基板ステージ８６を調整することによって、レーザー光８９の焦点の走査方向に対する、レーザー光８９の光軸Ｅの相対的な向きを制御した。
別の方法として、前述のように、基板ステージ８６の調整は行わずに、別途設けたミラーや対物レンズ（不図示）を用いて、レーザー光８９の光路を制御して、所望の入射角でレーザー光８９を基板９１に照射することによって、レーザー光８９の焦点の走査方向に対する、レーザー光８９の光軸Ｅの相対的な向きを所望に制御することができる。
また、基板ステージ８６の調整及びレーザー光８９の光路の制御の両方を併用して、レーザー光８９の焦点の走査方向に対する、レーザー光８９の光軸Ｅの相対的な向きを所望に制御してもよい。
【０１０９】
＜レーザー走査方向に対する直線偏光の向きとエッチング速度との関係＞
本発明者らは、従来の微細構造の形成方法では、形成された改質部の基板における位置に依存して、該改質部のエッチング速度が大きくバラツク問題を検討したところ、レーザー光の偏光が直線偏光であることが問題の主因であることを見出した。
すなわち、改質部形成工程（工程Ａ）におけるレーザー光の焦点の走査方向に対するレーザー光の直線偏向の向き（偏波の方向）が、後段のエッチング工程（工程Ｂ）におけるウェットエッチング速度に大きく影響することを見出した。
さらなる鋭意研究の結果、レーザーの偏光を円偏光又は楕円偏光とする本発明を完成するに至った。以下に、図面を参照して、直線偏光レーザを用いた場合の問題を説明する。
【０１１０】
図１８，１９は、基板１１１の平面図および断面図である。当該図中、（Ａ）は基板１１１の平面図であり、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）はそれぞれ該平面図のｘ−ｘ線、ｙ１−ｙ１線、及びｙ２−ｙ２線に沿う基板１１１の断面図である。
【０１１１】
前記改質部形成工程（工程Ａ）において、２本の微細孔となる改質部を、照射レーザーの直線偏光の向きを相違させて形成した（図１８）。
なお、基板１１１はガラス製のものを用い、レーザー光源としてフェムト秒レーザー（直線偏光レーザー）を使用した。
【０１１２】
まず、基板１１１において、第一の改質部１１４を設ける領域に、第一のレーザー光１８１の焦点１８５を結びながら走査した。焦点１８５の走査方向は基板１１１の縦方向（Ｙ方向）であり、第一の改質部１１４に沿った矢印で示すように一筆書きで行った。このとき、第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰをＹ方向とし、焦点１８５の走査方向に対して平行に維持して第一の改質部１1４を形成した。
【０１１３】
さらに、第二の改質部１１５を設ける領域に、第二のレーザー光１８２の焦点１８６を結びながら走査した。焦点１８６の走査方向は基板１１１の縦方向（Ｙ方向）であり、第二の改質部１１５に沿った矢印で示すように一筆書きで行った。このとき、第二のレーザー光１８２の直線偏光の向きＱを基板１１１の横方向（Ｘ方向）とし、焦点１８６の走査方向に対して垂直に維持して第二の改質部１１５を形成した。
なお、図１８の（Ｄ）に示した第二のレーザー光１８２の近傍に描いた丸印は、直線偏光の向きＱが紙面手前及び奥行き方向であることを表す。
【０１１４】
つぎに、ＨＦ溶液（１０質量％）に基板１１１を浸漬して、所定時間のウェットエッチングを行って、第一の改質部１１４及び第二の改質部１１５を基板１１１から除き、非貫通孔（ビア）である第一の微細孔１１６及び第二の微細孔１１７を形成した（図１９）。
形成した各微細孔の深さを測定したところ、第一の微細孔１１６の深さは、第二の微細孔１１７の深さの約１／２であった。すなわち、第一の微細孔１１６エッチング速度／第二の微細孔１１７のエッチング速度は約１／２であった。
【０１１５】
図１９の(Ｃ)及び（Ｄ）に示した、第一の微細孔１１６のエッチングされた領域Ｆ１、及び第二の微細孔１１７のエッチングされた領域Ｆ２の内壁面を、レーザー光の照射方向である基板１１１の上面から（矢印Ｖ１及び矢印Ｖ２の方向から）観察したところ、各々異なる方向の縞状の凹凸プロファイル（筋痕）が形成されていた。
【０１１６】
第一の微細孔１１６の縞状の凹凸プロファイルＨ０１が伸びる向きは、第一の微細孔１１６の延伸方向に対して垂直であり、第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰに対して垂直であった（図２０（Ａ））。
第二の微細孔１１７の縞状の凹凸プロファイルＨ０２が伸びる向きは、第二の微細孔１１７の延伸方向に対して平行であり、第二のレーザー光１８２の直線偏光の向きＱに対して垂直であった（図２０（Ｂ））。
なお、図２０で示す凹凸プロファイルの本数は特定の本数に限定されるものではない。該本数は使用するレーザー光の使用条件や直線偏光の程度を制御することによって変更されうる。
【０１１７】
これらの結果から、エッチング前の基板１１１に形成された第一の改質部１１４を、基板１１１の上面から第一のレーザー光１８１の照射方向へ見ると、エッチングされやすい（エッチング速度が速い）エリアＳ１とエッチングされにくい（エッチング速度が遅い）エリアＨ１とが交互に、第一のレーザー光１８１の走査方向（Ｙ方向）に対して垂直に、且つ第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰ（Ｙ方向）に対して垂直に、形成されていることがわかった（図２１）。
【０１１８】
また、第二の改質部１１５を基板１１１の上面から第二のレーザー光１８２の照射方向へ見ると、エッチングされやすい（エッチング速度が速い）エリアＳ２とエッチングされにくい（エッチング速度が遅い）エリアＨ２とが交互に、第二のレーザー光１８２の走査方向（Ｙ方向）に対して平行に、且つ第二のレーザー光１８２の直線偏光の向きＱ（Ｘ方向）に対して垂直に、形成されていることがわかった（図２１）。
なお、図２１で示す各エリアの本数は特定の本数に限定されるものではない。該本数は使用するレーザー光の使用条件や直線偏光の程度を制御することによって変更されうる。
【０１１９】
以上から、次のように理解された。
第一の改質部１１４において、基板１１１内部へエッチング液が進行していくとき、複数のエッチングされにくいエリアＨ１に阻まれる。一方、第二の改質部１１５においては、基板１１１内部へエッチング液が進行していくとき、先にエッチングされやすいエリアＳ２が除かれて、第二の改質部１１５の奥深くまでエッチング液が到達し、その後エッチングされにくい複数のエリアＨ２が、既に除かれたエリアＳ２のあった領域に置き換わったエッチング液によって、同時並行でエッチングされる。
このため、第一の改質部１１４のエッチング速度は、第二の改質部１１５のエッチング速度よりも遅くなり、第二の改質部１１３のエッチング速度は、第一の改質部１１２のエッチング速度よりも速くなる。
【０１２０】
次に、図２２に示す別の基板１０１に配された、より複雑な形状の第一の改質部１０４および第二の改質部１０５においても、前述の理解が当てはまることを以下に説明する。
図２２，２５は、基板１０１の平面図および断面図である。当該図中、（Ａ）は基板１０１の平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ該平面図のｙ１−ｙ１線及びｙ２−ｙ２線に沿う基板１０１の断面図である。
図２３は、基板１０１の平面図である。当該図中、（Ａ）は基板１０１の平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ第一の改質部１０４及び第二の改質部１０５の拡大図である。
図２４は、図２３の平面図（Ａ）におけるｙ１−ｙ１線及びｙ２−ｙ２線に沿う断面図である。当該図中、（Ａ）は基板１０１の平面図におけるｙ１−ｙ１線に沿う断面図であり、（Ｃ）は該断面図の拡大図であり、（Ｂ）は基板１０１の平面図におけるｙ２−ｙ２線に沿う断面図であり、（Ｄ）は該断面図の拡大図である。
【０１２１】
まず、基板１０１において、第一の改質部１０４となる領域に、第一のレーザー光１８１の焦点１８５を結びつつ基板１０１の上面から照射した。焦点１８５の走査の向きは基板１０１の縦方向（Ｙ方向）及び基板厚み方向であり、第一の改質部１０４に沿った矢印で示すように、領域γ、領域β、領域αの順に一筆書きで行った。このとき、領域γ及び領域αでは、第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰを、焦点１８５の走査方向（基板１０１の厚み方向）に対して垂直に維持して改質部１０４を形成した。一方、領域βでは、第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰを、焦点１８５の走査方向（Ｙ方向）に対して平行に維持して第一の改質部１０４を形成した（図２２）。
【０１２２】
この結果、第一の改質部１０４の領域α及び領域γでは、エッチングされやすいエリアＳ１とエッチングされにくいエリアＨ１とが並走して、第一の改質部１０４の延伸方向（基板厚み方向）に沿って平行に形成された。一方、第一の改質部１０４の領域βでは、エッチングされやすいエリアＳ１とエッチングされにくいエリアＨ１とが、互い違いに、第一の改質部１０４の延伸方向（Ｙ方向）に対して垂直に形成された（図２３，２４）。
なお、図２４で示す各エリアの本数は特定の本数に限定されるものではない。該本数は使用するレーザー光の使用条件や直線偏光の程度を制御することによって変更されうる。
【０１２３】
さらに、基板１０１において、第二の改質部１０５となる領域に、第二のレーザー光１８２の焦点１８６を結びつつ基板１０１の上面から照射した。焦点１８６の走査方向は基板１０１の縦方向（Ｙ方向）及び基板厚み方向であり、第二の改質部１０５に沿った矢印で示すように、領域γ、領域β、領域αの順に一筆書きでいった。このとき、領域α〜γでは一貫して、第二のレーザー光１８２の直線偏光の向きＱを、焦点１８６の走査方向（Ｙ方向又は基板厚み方向）に対して垂直に維持して第二の改質部１０５を形成した（図２２）。
なお、図２２（Ｃ）に示した第二のレーザー光１８２の近傍に描いた丸印は、直線偏光の向きＱが紙面手前及び奥行き方向であることを表す。
【０１２４】
この結果、第二の改質部１０５の領域α、領域β、及び領域γでは一貫して、エッチングされやすいエリアＳ２とエッチングされにくいエリアＨ２とが並走し、第二の改質部１０５の延伸方向（Ｙ方向又は基板厚み方向）に沿って平行に形成された（図２３，２４）。
【０１２５】
なお、第一の改質部１０４及び第二の改質部１０５の形状は同一であり、領域αの長さは５０μｍ、領域βの長さは２００μｍ、領域γの長さは５０μｍ、とした。
また、基板１０１はガラス製のものを用い、レーザー光源としてフェムト秒レーザー（直線偏光レーザー）を使用した。
【０１２６】
つぎに、ＨＦ溶液（１０質量％）に基板１０１を浸漬してウェットエッチングを行い、第一の改質部１０４及び第二の改質部１０５を基板１０１から除いて貫通させ、第一の微細孔１０６及び第二の微細孔１０７を形成した（図２５）。このとき、第一の改質部１０４及び第二の改質部１０５がウェットエッチングにより除かれて貫通する時間（エッチング速度）をそれぞれ測定したところ、第一の改質部１０４のエッチング速度／第二の改質部１０５のエッチング速度は約３／５であった。これは、領域α及び領域γのエッチング速度は、どちらの改質部において同じであるが、領域βのエッチング速度は、第一の改質部１０４の方が第二の改質部１０５よりも約２倍速いためである。
【０１２７】
以上から、微細孔及び微細溝等の微細構造が設けられる領域に改質部を形成する場合、照射するレーザー光が直線偏光であると、当該微細構造の延伸する方向に対する該直線偏光の向きに依存して、エッチング速度の異なる改質部が混在して形成されてしまうことが明らかである。
基板に形成する微細構造を任意の形状にする際、その微細構造を設ける形状に合わせて形成する改質部の延伸方向を様々に変更する必要がある。このとき、該改質部の延伸方向と、照射するレーザー光の直線偏光の向きと、の相対的な関係が様々に変更されることになるので、以上で示したように、エッチング速度が２倍以上も異なるような改質部が当該基板内に混在して形成されてしまう。
一方、本発明では円偏光又は楕円偏光レーザーを用いているので、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが、改質部の延伸方向に見て縞状に形成されることを防ぐことができ、当該基板内に形成した改質部のエッチング速度が極端に異なってバラつくことを抑制できることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明の微細構造の形成方法及び該方法で使用されるレーザー照射装置は、ＩＣや電子部品に用いられる配線基板の製造に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１…基板、２…一方の主面、３…他方の主面、４…第一の微細孔、５…第二の微細孔、６…導電性物質、７…第一の貫通配線、８…第二の貫通配線、９…開口部、１０…貫通配線基板、１１…屈曲部、１２…屈曲部、１３…開口部、１４…開口部、１５…屈曲部、１６…屈曲部、１７…開口部、３０…貫通配線基板、３１…基板、３２…一方の主面、３３…他方の主面、３４…第一の微細溝、３６…導電性物質、３７…第一の表面配線、３８…一端部、３９…屈曲部、４０…他端部、５１…第一のレーザー光、５２…第二のレーザー光、５３…第一の改質部、５３ｓ…エッチングされやすいエリア、５３ｈ…エッチングされにくいエリア、５４…第二の改質部、５６…焦点、５７…焦点、５９…エッチング液、６１…第一の微細孔、６２…第二の微細孔、７１…第一のレーザー光、７２…第二のレーザー光、７３…第一の改質部、７３ｓ…エッチングされやすいエリア、７３ｈ…エッチングされにくいエリア、７４…焦点、７５…焦点、７７…エッチング液、８０…レーザー照射装置、８１…レーザー光源、８２…シャッター、８３…移相子、８４…ハーフミラー、８５…対物レンズ、８６…基板ステージ、８７…ＣＣＤカメラ、８８…コンピュータ、８９…レーザー光、９１…基板、９２…改質部、９３…基板ステージ制御軸、Ｐ…第一のレーザー光の直線偏光の向き、Ｑ…第二のレーザー光の直線偏光の向き、Ｒ…レーザー光の直線偏光の向き、１０１…基板、１０２…第一の改質部、１０３…第二の改質部、１０５…第二の改質部、１０６…第一の微細孔、１０７…第二の微細孔、１１１…基板、１１４…第一の改質部、１１５…第二の改質部、１１６…第一の微細孔、１１７…第二の微細孔、１８１…第一のレーザー光、１８２…第二のレーザ光、１８５…焦点、１８６…焦点、Ｓ１…エッチングされやすいエリア、Ｈ１…エッチングされにくいエリア、２０１…基板、２０２…一方の主面、２０３…他方の主面、２０４…第一の微細孔、２０５…第二の微細孔、２０６…導電性物質、２０７…第一の貫通配線、２０８…第二の貫通配線、２０９…開口部、２１０…貫通配線基板、２１１…変曲部、２１２…変曲部、２１３…開口部、２１４…開口部、２１５…変曲部、２１６…変曲部、２１７…開口部、２３０…貫通配線基板、２３１…基板、２３２…一方の主面、２３３…他方の主面、２３４…第一の微細溝、２３６…導電性物質、２３７…第一の表面配線、２３８…一端部、２３９…変曲部、２４０…他端部、３０１…基板、３０２…一方の主面、３０３…他方の主面、３０４…第一の微細孔、３０５…第二の微細孔、３０６…導電性物質、３０７…第一の貫通配線、３０８…第二の貫通配線、３０９…開口部、３１０…貫通配線基板、３１１…屈曲部、３１２…屈曲部、３１３…開口部、３１４…開口部、３１５…屈曲部、３１６…屈曲部、３１７…開口部、ｇ１…第三の微細孔、Ｇ１…流路、Ｈ０１…縞状の凹凸プロファイル、Ｈ０２…縞状の凹凸プロファイル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光を用いて基板に微細構造を形成する方法、該方法で使用されるレーザー照射装置、及び該方法を用いて製造された基板に関する。より詳しくは、本発明は、レーザー光を用いて基板に微細孔を形成する方法、該方法で使用されるレーザー照射装置、及び該方法を用いて製造された基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板の一方の主面および他方の主面に実装された複数のデバイス間を電気的に接続する方法として、基板の両主面を貫通する微細孔や基板表面近傍に微細溝等の微細構造を形成し、さらに該微細孔や該微細溝に導電性物質を充填した配線を設ける方法が用いられている。例えば、特許文献１には、基板の厚み方向とは異なる方向に延びる部分を有する微細孔に導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた貫通配線基板が記載されている。
【０００３】
このような配線基板における微細孔及び微細溝等の微細構造を形成する方法としては、レーザーを用いてガラス等の基板の一部を改質した後、改質した部分をエッチングにより除去する方法が挙げられる。具体的には、まず光源としてフェムト秒レーザーを用い、該レーザーを基板に照射して基板内部の改質すべき箇所にレーザー焦点を結び、該焦点を移動させて改質すべき領域を走査することによって、基板内部に所定形状の改質部を形成する。次いで、改質部が形成された基板を所定の薬液に浸漬するウェットエッチング法により、該改質部が基板内から除去されて微細孔及び微細溝等の微細構造が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来方法では、ウェットエッチング法で改質部を基板から除去する際、改質部の形状が同程度の複雑さであっても、基板における配置が相違する個々の微細孔及び微細溝において、エッチングの容易さ（エッチング速度）が異なるという問題があった。例えば、図２６に示す基板１０１では、第一の改質部１０２は容易にエッチングされるが、第二の改質部１０３はエッチングされ難く、エッチング時間が長くなってしまうことがあった。このため、改質部１０３のエッチングが完了するまでに、レーザーが照射されない非改質部のエッチングが過度に進行してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、基板における配置に左右されず、ほぼ一定のエッチング速度で微細孔等の微細構造を形成することができる微細構造の形成方法、該形成方法に使用されるレーザー照射装置、及び該形成方法を用いて製造された基板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の微細構造の形成方法は、基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光を照射し、該レーザー光が集光した焦点を走査して改質部を形成する工程Ａと、前記改質部が形成された前記基板に対してエッチング処理を行い、該改質部を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、前記工程Ａにおいて、前記レーザー光として円偏光レーザー光を用いることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の微細構造の形成方法は、請求項１において、前記工程Ａにおいて、前記レーザー光の光軸の向きを、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射することを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の微細構造の形成方法は、請求項１又は２において、前記一定の方向を垂直とすることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の微細構造の形成方法は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記工程Ａにおいて、前記基板の主面側のみからレーザー照射することを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の微細構造の形成方法は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記微細構造において変曲部を形成することを特徴とする。
本発明の請求項６に記載のレーザー照射装置は、基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有する円偏光又は楕円偏光レーザー光を照射し、該レーザー光を集光した焦点を走査して改質部を形成する際、該レーザー光の光軸の向きを、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射する手段を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項７に記載のレーザー照射装置は、請求項６において、前記手段は基板ステージであり、該基板ステージは、前記焦点の走査方向の変更に応じて、該変更後の走査方向に対する前記レーザー光の光軸の向きを、一定の方向に合わせるように機能することを特徴とする。
本発明の請求項８に記載の基板は、請求項１〜５に記載の微細構造の形成方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明の請求項９に記載の基板は、請求項８において、前記基板には、さらに流体が流通するための流路が形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項１０に記載の微細構造の形成方法は、基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光を照射し、該レーザー光が集光した焦点を走査して改質部を形成する工程Ａと、前記改質部が形成された前記基板に対してエッチング処理を行い、該改質部を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、前記工程Ａにおいて、前記レーザー光として楕円偏光レーザー光を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の微細構造の形成方法によれば、レーザー光として円偏光又は楕円偏光レーザー光を用いることにより、微細構造となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制することができる。その結果、形成された改質部におけるエッチングのされ易さに大きなバラつきが生じず（エッチングのされ易さが異なるエリアが、後述するように、縞状に形成された場合と比べて）、比較的スムーズにエッチングを行うことができる。このため、前記改質部の基板における配置や形状に左右されず、大きなバラつきの無いエッチング速度で微細構造を形成することができるので、微細孔等の微細構造の大きさを精度良く制御することができる。各微細構造となる改質部のエッチング時間は、当該微細構造となる改質部の長さ及び深さに依存するため、微細構造の設計段階でエッチング時間を算出することができ、生産管理が容易になる。
【０００９】
前記レーザー光の光軸の向きを、レーザー光の焦点の走査方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射する場合、微細構造となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制することができ、さらに、前記改質部が基板において形成された位置に依存せずに、前記改質部をほぼ均一の状態で改質することができる。すなわち、形成する改質部の全長のうち、レーザー光の焦点の走査方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射して形成した領域（区間）において、エッチングされ易さを、ほぼ均一にすることができる。このため、前記改質部の基板における配置や形状に左右されず、ほぼ一定のエッチング速度で微細構造を形成することができるので、微細孔等の微細構造の大きさをより精度良く制御することができる。各微細構造となる改質部のエッチング時間は、当該微細構造となる改質部の長さ及び深さに依存するため、微細構造の設計段階でエッチング時間を算出することができ、生産管理がより容易になる。
【００１０】
前記レーザー光の光軸の向きを、レーザー光の焦点の走査方向に対して垂直に維持しつつレーザー照射する場合、微細構造となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、両エリアが不定形で混在したパターンを前記走査方向に沿わせて形成することができる。つまり、前記改質部は、基板において形成された位置に依存せず、何処に形成されてもほぼ同じ状態で、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが混在したパターンを、前記走査方向に沿わせて形成することができる。垂直に維持しつつレーザー照射したことによって、形成した改質部のエッチングされ易さをほぼ一定にするとともに、エッチング速度を速めることができる。これは、垂直に維持しつつレーザー照射したことによって、改質部において、エッチングされやすいエリアが前記走査方向に沿って準連続的に形成される傾向があるからである。
したがって、前記改質部の基板における配置や形状に左右されず、ほぼ一定のエッチング速度で微細構造を形成することができるので、微細孔等の微細構造の大きさをより精度良く制御することができる。また、エッチング工程に要する時間を短縮することも可能である。各微細構造となる改質部のエッチング時間は、当該微細構造となる改質部の長さ及び深さに依存するため、微細構造の設計段階でエッチング時間を算出することができ、生産管理がより容易になる。
【００１１】
前記基板の主面側のみからレーザー照射する場合、該基板の側面からレーザー照射する場合に比べて容易に前記改質部を形成することができる。つまり、該基板の側面は主面に比べて極めて小さい面積であるため、該側面側からレーザー照射する場合には、該レーザー光を該基板の側面に対してほぼ垂直に照射しなければならず、必ずしも容易ではない。一方、該基板の主面は比較的広い面積を有するため、該主面側からレーザー照射して該基板の任意の位置に該レーザー光の焦点を結ぶ場合は、必ずしも該主面に対して垂直にレーザー照射する必要はなく、容易である。
なお、前記基板の主面とは、平板状の基板を構成する面のうち最も広い面積を有する面のことであり、通常、該基板は対向する２つの主面を有する。本発明では、２つの主面のうち一方の主面からのみレーザー照射してもよく、一方の主面および他方の主面の両方からレーザー照射してもよい。
【００１２】
前記微細構造において変曲部を形成する場合、該変曲部となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、該変曲部に沿った改質部をスムーズに形成することができる。このため、該変曲部となる改質部と、それ以外の直線部となる改質部とのエッチングされ易さを同定度にすることができる。その結果、精度の高い形状で、該変曲部を有する前記微細構造を形成することができる。
【００１３】
また、本発明のレーザ照射装置によれば、円偏光又は楕円偏光レーザー光の光軸の向きを、レーザー光の焦点の走査方向に対して一定の方向に維持する手段を有するため、当該基板に所望の形状で形成された改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制することができる。さらに、前記改質部が基板において形成された位置に依存せずに、前記改質部をほぼ均一の状態で改質することができる。この結果、別途行われるウェットエッチング工程において、前記基板における改質部の配置や形状に左右されずに、ほぼ一定のエッチング速度で該改質部を前記基板から除去することができるので、形成される微細孔等の微細構造の大きさを精度良く制御することができる。
【００１４】
また、本発明の基板によれば、該基板内に精度の良い形状で形成された微細構造を有する基板を提供することができる。
この微細構造を貫通配線として用いる場合、該微細構造に導電性物質を充填または成膜することによって、高精度の形状を有する配線を備えた配線基板を提供することができる。
また、前記微細構造を流体を流通するための流路として用いる場合、該微細構造（流路）に目的に応じて様々な流体を流通することができる。例えば、前記基板を配線基板として用いる場合、該微細孔（流路）に空気や水等の冷媒を流通するとき、この冷却機能によって、該配線基板に発熱量の大きいデバイスを実装した場合であっても、温度上昇を効果的に低減することが可能になる。その他、前記基板を、マイクロフルイディクス技術を利用したバイオ実験システムを集積化した基板として用いる場合、前記微細孔（流路）には、ＤＮＡ（核酸）、タンパク質、脂質等の生体高分子溶液を流通させる流路に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明にかかる配線基板の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図２】本発明にかかる配線基板の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図３】本発明にかかる配線基板の別の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ１−ｘ１線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図、（Ｄ）は平面図（Ａ）のｘ２−ｘ２線に沿った断面図である。
【図４】本発明にかかる配線基板の他の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図５】本発明にかかる配線基板の他の一例を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図６】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図７】本発明で用いるレーザー光が、該レーザー光の焦点の走査方向となす角を説明する図である。
【図８】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板の断面図である。
【図９】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板の断面図である。
【図１０】本発明にかかる微細構造の形成方法の別の一例における基板の断面図である。
【図１１】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１２】本発明にかかる微細構造の形成方法の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１３】本発明にかかる微細構造の形成方法の他の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１４】本発明にかかる微細構造の形成方法の他の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１５】本発明にかかる微細構造の形成方法の他の一例における基板を示す図であり、(Ａ)は平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図１６】本発明にかかるレーザー照射装置の一例の概略構成図である。
【図１７】本発明にかかるレーザー照射装置を用いた配線基板の製造方法の一例を示すフローチャート図である。
【図１８】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ１−ｙ１線に沿った断面図、（Ｄ）は平面図（Ａ）のｙ２−ｙ２線に沿った断面図である。
【図１９】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ１−ｙ１線に沿った断面図、（Ｄ）は平面図（Ａ）のｙ２−ｙ２線に沿った断面図である。
【図２０】（Ａ）は図１９の断面図（Ｃ）における領域Ｆ１の拡大図であり、（Ｂ）は図１９の断面図（Ｄ）における領域Ｆ２の拡大図である。
【図２１】微細構造の形成方法を説明する基板の平面図である。
【図２２】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｙ１−ｙ１線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ２−ｙ２線に沿った断面図である。
【図２３】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は拡大図である。
【図２４】（Ａ）及び（Ｂ）は、図２３の平面図（Ａ）におけるｙ１−ｙ１線及びｙ２−ｙ２線に沿う断面図であり、（Ｃ）及び（Ｄ）は拡大図である。
【図２５】(Ａ)は基板の平面図、（Ｂ）は平面図（Ａ）のｙ１−ｙ１線に沿った断面図、（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ２−ｙ２線に沿った断面図である。
【図２６】微細構造である微細孔が形成された基板の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。なお、以下では基板に微細構造を形成し、該微細構造を貫通配線又は流路として用いる場合を例に挙げて説明しているが、本発明における基板に形成された微細構造の用途はこれに限定されるものではない。
＜第一実施形態：貫通配線基板１０＞
図１は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の一例である貫通配線基板１０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び（Ｃ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示す。
この貫通配線基板１０は、基板１を構成する一方の主面２と他方の主面３とを結ぶように第一の微細孔４及び第二の微細孔５を配し、各微細孔中に導電性物質６を充填又は成膜してなる第一の貫通配線７及び第二の貫通配線８を備えている。
【００１７】
第一の貫通配線７は、一方の主面２に露呈する開口部９から第一屈曲部１１まで基板１の厚み方向に延伸する領域αと、第一屈曲部１１から第二屈曲部１２まで基板１の主面と平行に、且つ基板１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域βと、第二屈曲部１２から他方の主面３に露呈する開口部１３まで基板１の厚み方向に延伸する領域γとからなる。
第一の貫通配線７の領域α、領域β、及び領域γには、第一の微細孔４の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００１８】
第二の貫通配線８は、一方の主面２に露呈する開口部１４から第一屈曲部１５まで基板１の厚み方向に延伸する領域αと、第一屈曲部１５から第二屈曲部１６まで基板１の主面と平行に、且つ基板１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域βと、第二屈曲部１６から他方の主面３に露呈する開口部１７まで基板１の厚み方向に延伸する領域γとからなる。
第二の貫通配線８の領域α、領域β、及び領域γには、第二の微細孔５の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００１９】
＜第二実施形態：貫通配線基板２１０＞
図２は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の他の一例である貫通配線基板２１０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び（Ｃ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示す。
この貫通配線基板２１０は、基板２０１を構成する一方の主面２０２と他方の主面２０３とを結ぶように第一の微細孔２０４及び第二の微細孔２０５を配し、各微細孔中に導電性物質２０６を充填又は成膜してなる第一の貫通配線２０７及び第二の貫通配線２０８を備えている。
【００２０】
第一の貫通配線２０７は、一方の主面２０２に露呈する開口部２０９から第一変曲部２１１まで基板２０１の厚み方向に延伸する領域α（直線部α）と、第一変曲部２１１から第二変曲部２１２まで基板２０１の二つの主面と平行に、且つ基板２０１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域β（直線部β）と、第二変曲部２１２から他方の主面２０３に露呈する開口部２１３まで基板２０１の厚み方向に延伸する領域γ（直線部γ）とからなる。
第一の貫通配線２０７の領域α、領域β、及び領域γには、第一の微細孔２０４の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００２１】
第一の貫通配線２０７の中心線に沿った縦断面において、第一変曲部２１１および第二変曲部２１２の形状は円弧状である。本例では、第一変曲部２１１および第二変曲部２１２において、前記中心線の描く円弧の曲率半径Ｒは７０μｍとし、第一の貫通配線２０７の径を４０μｍとし、基板２０１の厚みは３００μｍとした。
【００２２】
前記曲率半径Ｒとしては、第一の貫通配線２０７の径及び基板２０１の厚みにもよるが、１０〜１０００μｍの範囲であることが好ましい。この範囲の曲率半径であると、領域αと領域βとを、及び、領域βと領域γとを、各変曲部２１１，２１２を介してより滑らかに接続することができる。
【００２３】
第一の貫通配線２０７が屈曲部の代わりに変曲部を有することによって、高周波信号等の電気信号の伝送損失を低減することができ、且つ、微細孔２０４から導電性物質２０６が剥離することによる導通不良を抑制することができる。
【００２４】
第二の貫通配線２０８は、一方の主面２０２に露呈する開口部２１４から第一変曲部２１５まで基板２０１の厚み方向に延伸する領域α（直線部α）と、第一変曲部２１５から第二変曲部２１６まで基板２０１の主面と平行に、且つ基板１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域β（直線部β）と、第二変曲部２１６から他方の主面２０３に露呈する開口部２１７まで基板２０１の厚み方向に延伸する領域γ（直線部γ）とからなる。
第二の貫通配線２０８の領域α、領域β、及び領域γには、第二の微細孔２０５の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００２５】
第二の貫通配線２０８の中心線に沿った縦断面において、第一変曲部２１４および第二変曲部２１５の形状は円弧状である。本例では、第一変曲部２１５および第二変曲部２１６において、前記中心線の描く円弧の曲率半径Ｒは７０μｍとし、第二の貫通配線２０８の径を４０μｍとし、基板２０１の厚みは３００μｍとした。
【００２６】
前記曲率半径Ｒとしては、第二の貫通配線２０８の径及び基板２０１の厚みにもよるが、１０〜１０００μｍの範囲であることが好ましい。この範囲の曲率半径であると、領域αと領域βとを、及び、領域βと領域γとを、各変曲部２１５，２１６を介してより滑らかに接続することができる。
【００２７】
第二の貫通配線２０８が屈曲部の代わりに変曲部を有することによって、高周波信号等の電気信号の伝送損失を低減することができ、且つ、微細孔２０５から導電性物質２０６が剥離することによる導通不良を抑制することができる。
【００２８】
＜第三実施形態：貫通配線基板３１０＞
図３は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の他の一例である貫通配線基板３１０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）〜（Ｄ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ１−ｘ１線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示し、断面図（Ｄ）は平面図（Ａ）のｘ２−ｘ２線に沿った断面を示す。
この貫通配線基板３１０は、基板３０１を構成する一方の主面３０２と他方の主面３０３とを結ぶように第一の微細孔３０４及び第二の微細孔３０５を配し、各微細孔中に導電性物質３０６を充填又は成膜してなる第一の貫通配線３０７及び第二の貫通配線３０８を備え、且つ、第一の微細孔ｇ１からなる第一流路Ｇ１が設けられている。
【００２９】
第一の貫通配線３０７は、一方の主面３０２に露呈する開口部３０９から第一屈曲部３１１まで基板３０１の厚み方向に延伸する領域αと、第一屈曲部３１１から第二屈曲部３１２まで基板３０１の主面と非平行に斜めを成し、且つ基板３０１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域βと、第二屈曲部３１２から他方の主面３０３に露呈する開口部３１３まで基板３０１の厚み方向に延伸する領域γとからなる。
第一の貫通配線３０７の領域α、領域β、及び領域γには、第一の微細孔３０４の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００３０】
第二の貫通配線３０８は、一方の主面３０２に露呈する開口部３１４から第一屈曲部３１５まで基板３０１の厚み方向に延伸する領域αと、第一屈曲部３１５から第二屈曲部３１６まで基板３０１の主面と非平行に斜めを成し、且つ基板３０１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域βと、第二屈曲部３１６から他方の主面３０３に露呈する開口部３１７まで基板３０１の厚み方向に延伸する領域γとからなる。
第二の貫通配線３０８の領域α、領域β、及び領域γには、第二の微細孔３０５の領域α、領域β、及び領域γが対応する。
【００３１】
第一の微細孔ｇ１からなる第一流路Ｇ１は、基板３０１の両主面に沿うように、基板３０１の横方向（Ｘ方向）に延伸して設けられている。第一の微細孔ｇ１は、基板１の対向する二つの側面に、冷媒が出入りするための開口部を有する。
なお、図１及び２では示していないが、微細孔からなる同様の流路は、前述の貫通配線基板１０及び２１０においても設けることができる。
【００３２】
＜第四実施形態：表面配線基板３０＞
図４は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の別の一例である表面配線基板３０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び（Ｃ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示す。
この表面配線基板３０は、基板３１を構成する一方の主面３２の表面に形成された第一の微細溝３４を配し、その微細溝３４に導電性物質３６を充填又は成膜してなる第一の表面配線３７を備えている。
【００３３】
第一の表面配線３７は、一端部３８から第一屈曲部３９まで基板３１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域ζと、第一屈曲部３９から他端部４０まで基板３１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域ηとからなる。
第一の表面配線３７の領域ζ及び領域η、並びに一端部３８、第一屈曲部３９、及び他端部４０には、第一の微細溝３４の領域ζ及び領域η、並びに一端部３８及び他端部４０が対応する。
【００３４】
＜第五実施形態：表面配線基板２３０＞
図５は、本発明の微細構造の形成方法によって製造できる配線基板の別の一例である表面配線基板２３０の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び（Ｃ）である。断面図（Ｂ）は平面図（Ａ）のｘ−ｘ線に沿った断面を示し、断面図（Ｃ）は平面図（Ａ）のｙ−ｙ線に沿った断面を示す。
この表面配線基板２３０は、基板２３１を構成する一方の主面２３２の表面に形成された第一の微細溝２３４を配し、その微細溝２３４に導電性物質２３６を充填又は成膜してなる第一の表面配線２３７を備えている。
【００３５】
第一の表面配線２３７は、一端部２３８から第一変曲部２３９まで基板２３１の横方向（Ｘ方向）に延伸する領域ζ（直線部ζ）と、第一変曲部２３９から他端部２４０まで基板２３１の縦方向（Ｙ方向）に延伸する領域η（直線部η）とからなる。
第一の表面配線２３７の領域ζ及び領域η、並びに一端部２３８、第一変曲部２３９、及び他端部２４０には、第一の微細溝２３４の領域ζ及び領域η、並びに一端部２３８及び他端部２４０が対応する。
【００３６】
第一の表面配線２３７を基板厚み方向に見たとき、第一変曲部２３９の形状は円弧状である。本例では、第一変曲部２３９の描く円弧の曲率半径Ｒは７０μｍとし、第一の表面配線２３７の径を４０μｍとした。
前記曲率半径Ｒとしては、第一の貫通配線２３７の径にもよるが、１０〜１０００μｍの範囲であることが好ましい。この範囲の曲率半径Ｒであると、領域ζと領域ηとを第一変曲部２３９を介してより滑らかに接続することができる。
第一の表面配線２３７が屈曲部の代わりに変曲部を有することによって、高周波信号等の電気信号の伝送損失を低減することができ、且つ、微細溝２３４から導電性物質２３６が剥離することによる導通不良を抑制することができる。
【００３７】
貫通配線基板１０，２１０，３１０及び表面配線基板３０，２３０における基板１，２０１，３１，２３１の材料としては、例えばガラス、サファイア等の絶縁体や、シリコン（Ｓｉ）等の半導体が挙げられる。これらの材料であれば、半導体デバイスとの線膨張係数差が小さいため、前記貫通配線基板又は前記表面配線基板と半導体デバイスとを、半田等を用いて接続する際に、位置ズレが生じず、精度の高い接続が可能となる。さらに、これらの材料のなかでも、絶縁性のガラスが好ましい。基板材料がガラスであると、微細孔及び微細溝の内壁面に絶縁層を形成する必要がなく、浮遊容量成分の存在等による高速伝送の阻害要因がない等の利点がある。
【００３８】
基板１，２０１，３０１，３１，２３１の厚さ（一方の主面２，２０２，３０２，３２，２３２から他方の主面３，２０３，３０３，３３，２３３までの距離）は適宜設定することができ、例えば約１５０μｍ〜１ｍｍの範囲が挙げられる。
貫通配線基板１０，２１０，３１０及び表面配線基板３０，２３０に配された各微細孔７，８，２０７，２０８，３０７，３０８及び第一の微細溝３７，２３７に充填又は成膜する導電性物質６，２０６，３６，２３６，３０６としては、例えば金錫（Ａｕ−Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。
【００３９】
本発明にかかる配線基板に備えられる微細構造の形状、並びに貫通配線、表面配線、及び流路のパターンや断面形状は、以上の例示に限定されるものではなく、適宜設計することが可能である。
【００４０】
＜貫通配線基板１０を製造する方法＞
次に、本発明の配線基板における微細孔及び微細溝の形成方法の一例として、貫通配線基板１０を製造する方法を、図６〜１５に示す。
ここで、図６，１１〜１５は、貫通配線基板１０を製造する基板１の平面図および断面図である。当該図中、（Ａ）は基板１の平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ該平面図のｘ−ｘ線及びｙ−ｙ線に沿う基板１の断面図である。
【００４１】
[工程Ａ]
まず、図６に示すように、基板１に第一のレーザー光５１及び第二のレーザー光５２を照射して、基板１内に基板１の材料が改質されてなる第一の改質部５３及び第二の改質部５４を形成する。各改質部は、第一の貫通配線７及び第二の貫通配線８が設けられる領域にそれぞれ形成される。第一のレーザー光５１及び第二のレーザー光５２の偏光は、円偏光又は楕円偏光である。
【００４２】
基板１の材料としては、例えばガラス、サファイア等の絶縁体や、シリコン（Ｓｉ）等の半導体が挙げられる。これらの材料であれば、半導体デバイスとの線膨張係数差が小さいため、前記貫通配線基板又は前記表面配線基板と半導体デバイスとを、半田等を用いて接続する際に、位置ズレが生じず、精度の高い接続が可能となる。さらに、これらの材料のなかでも、絶縁性のガラスが好ましい。基板材料がガラスであると、微細孔の内壁面に絶縁層を形成する必要がなく、浮遊容量成分の存在等による高速伝送の阻害要因がない、等の利点がある。
基板１の厚さは適宜設定することができ、例えば約１５０μｍ〜１ｍｍの範囲に設定すればよい。
【００４３】
第一のレーザー光５１及び第二のレーザー光５２は、基板１の一方の主面２側から照射され、基板１内の所望の位置で第一の焦点５６及び第二の焦点５７を結んでいる。各焦点５６，５７を結んだ位置で、基板１の材料が改質される。
したがって、第一のレーザー光５１，第二のレーザー光５２を照射しながら、第一の焦点５６，第二の焦点５７の位置を順次ずらして走査（移動）して、第一の微細孔４，第二の微細孔５が設けられる領域の全部に対して、各焦点５６，５７を結ぶことによって、第一の改質部５３及び第二の改質部５４を形成することができる。
【００４４】
各レーザー光５１，５２は、基板１の一方の主面２及び／又は他方の主面３側から照射してもよいし、基板１の側面から照射してもよい。前記両主面２，３側のみからレーザー光を照射する方が容易であるため好ましい。各レーザー光５１，５２の光軸Ｅが基板１に入射する角度は所定の角度に設定される。各レーザー光５１，５２は単一のレーザー光を用いて順に照射してもよいし、複数のレーザー光を用いて同時に照射してもよい。
【００４５】
また、各レーザー光５１，５２の焦点５６，５７を走査する方向としては、例えば図６に示した各改質部５３，５４に沿った実線の矢印のように、領域γ，領域β，領域αの順に走査する一筆書きの方向が挙げられる。すなわち、前記矢印は、基板１の他方の主面３の開口部１３，１７となる部位から、一方の主面２の開口部９，１４となる部位まで、該焦点５６，５７を走査することを表す。このとき、前記矢印の向きで一筆書きの走査を行うことが、製造効率上好ましい。
【００４６】
レーザー光の光軸Ｅが、焦点の走査方向（改質部の延伸方向）に対してなす角度は、図７に示すように、角度θと角度φとで規定できる。つまり、図７のｘｙｚの３軸直交座標系において、ｘ軸の正方向を焦点の走査方向とした場合、当該レーザー光の光軸Ｅ（矢印Ｅで示す）は、該ｘ軸の正方向に対してなす角度θと、ｚ軸の正方向に対してなす角φとで規定される。なお、図７において、矢印ｅは光軸Ｅ（レーザー光の照射方向）のｘ-ｙ平面への投影を示す。
【００４７】
図６（Ｂ）において、第一のレーザー光５１の光軸Ｅの向きは、第一の焦点５６の走査方向（第一の改質部５３の領域βの延伸方向）に対して垂直であり、前記なす角θ及びφは０°である。
同様に、図６（Ｃ）において、第二のレーザー光５２の光軸Ｅの向きは、第二の焦点５７の走査方向（第二の改質部５４の領域βの延伸方向）に対して垂直であり、前記なす角θ及びφは０°である。
【００４８】
第一の改質部５３を形成するとき、第一のレーザー光５１の光軸Ｅの向きは、第一の焦点５６の走査方向に対して一定の方向に維持しつつ、領域α〜γをレーザー照射することが好ましい（図８）。
ここで、「レーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向に維持する」とは、光軸Ｅの向きと焦点の走査方向との相対的な位置関係を一定に保つことを意味し、前記なす角θ及びφをそれぞれ任意の特定角度に固定することを意味する。
【００４９】
図８に示すように、第一の改質部５３を形成する際、第一のレーザー光５１の光軸Ｅの向きを、第一の焦点５６の走査方向に対して垂直に維持しつつ、領域γ，領域β，領域αの順に照射した場合、各領域における光軸Ｅの向きは、順にＥ１，Ｅ２，Ｅ３の破線矢印で示される。ここで、図８は、図６（Ｂ）と同じ断面を示しており、各領域α〜γの延伸方向に沿った実線矢印は、第一の焦点５６の走査方向を示す。
【００５０】
図８では、領域α及びγを形成する際は、第一のレーザー光５１を基板１の側面に対して垂直に照射し、領域βを形成する際は、第一のレーザー光５１を基板１の一方の主面２に対して垂直に照射している。
【００５１】
このようにレーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向（ここでは垂直）に維持しつつレーザー照射することによって、形成された第一の改質部５３では、領域α〜γにおいて、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、両エリアが不定形で混在したパターンを前記走査方向に沿わせて形成することができる。より具体的には、前記領域α〜γの改質部において、エッチングされやすいエリアを、当該レーザー光の光軸が中心となるスパイラル状で、前記走査方向に沿って準連続的に形成しうる。該エッチングされやすいエリアが、後段のエッチング工程において、優先的にエッチングされて、エッチング液が改質部の延伸方向に浸透しやすくなるため、当該改質部のエッチング速度を速めることができる。
また、前記領域α〜γの改質部における改質の状態を均一にすることができるので、後段のエッチング工程において、前記領域α〜γのエッチング速度を均一にすることができる。
【００５２】
また、第一のレーザー光５１の前記なす角θ及びφと、第二のレーザー光５２の前記なす角θ及びφとを同一にすることによって、第一の改質部５３の改質の状態と第二の改質部５４の改質の状態とを均一にすることができる。この結果、後段のエッチング工程において、第一の改質部５３のエッチング速度と第二の改質部５４のエッチング速度とを同程度にすることができ、第一の微細孔４及び第二の微細孔５を精度の良い形状で形成することができる。
【００５３】
各レーザー光５１，５２の前記なす角θ及びφは０°に限定されず、なす角θとなす角φとはそれぞれ独立に任意の角度に設定することができる。
例えば、なす角θとなす角φとの組合わせ（θ，φ）を（０°，９０°）とした場合、当該レーザー光の光軸Ｅの向きは、当該焦点の走査方向（改質部の延伸方向）に対して平行である。
【００５４】
図９に示すように、第一の改質部５３を形成する際、第一のレーザー光５１の光軸Ｅの向きを、第一の焦点５６の走査方向に対して平行に維持しつつ、領域γ，領域β，領域αの順に照射した場合、各領域における光軸Ｅの向きは、順にＥ４，Ｅ５，Ｅ６の破線矢印で示される。ここで、図９は、図６（Ｂ）と同じ断面を示しており、各領域α〜γの延伸方向に沿った実線矢印は、第一の焦点５６の走査方向を示す。
【００５５】
図９では、領域α及びγを形成する際は、第一のレーザー光５１を基板１の一方の主面２に対して垂直に照射し、領域βを形成する際は、第一のレーザー光５１を基板１の側面に対して垂直に照射している。
【００５６】
このようにレーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して平行に維持しつつレーザー照射することによって、形成された第一の改質部５３では、領域α〜γにおいて、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制できる。
また、前記領域α〜γの改質部における改質の状態を均一にすることができるので、後段のエッチング工程において、前記領域α〜γのエッチング速度を均一にすることができる。
【００５７】
本発明の微細構造の形成方法では、レーザー光の光軸の向きを、焦点の走査方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射しても良いし、一定の方向に維持せずにレーザー照射しても良い。
当該改質部となる全領域を走査する際に、レーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向に維持してレーザー照射した場合は、前述のように、当該改質部の全領域に渡って改質の状態を均一にすることができる。
【００５８】
一方、前記光軸の向きを一定の方向に維持せずにレーザー照射した場合でも、当該改質部の全領域に渡って、改質の状態は極端には変わらず、均一とは言えないまでも、概ね同じ状態であり、後段のエッチング工程におけるエッチング速度に極端に大きなバラつきは生じない。これは、本発明では円偏光又は楕円偏光レーザー光を使用しているので、直線偏光レーザーを用いて形成された改質部で見られるような、改質部の延伸方向に見て、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが交互に縞状で形成されることが抑制されているためである。
なお、前記「エッチング速度の極端に大きなバラつき」とは、直線偏光レーザー光を用いた場合に形成されうる、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが交互に形成された改質部におけるエッチング速度のバラつきをいう。直線偏光レーザーを用いた場合の改質部の状態については後述する。
【００５９】
本発明の微細構造の形成方法で用いられるレーザー光の偏光は、円偏光又は楕円偏光である。円偏光は右円偏光であっても左円偏光であってもよく、楕円偏光は右楕円偏光であても左楕円偏光であってもよい。楕円偏光は、本発明の効果を十分に発揮するために、円偏光に近い楕円偏光であることが好ましい。
このような円偏光又は楕円偏光レーザー光は、例えばフェムト秒レーザー光を公知の適当な移相子に通すことによって得られる。
【００６０】
円偏光又は楕円偏光レーザー光５１，５２の焦点５６，５７を改質部５３，５４となる領域に走査することによって、例えば、径が数μｍ〜数十μｍとした改質部５３，５４を形成できる。また、焦点５６，５７を結ぶ位置を制御することにより、所望の形状を有する改質部５３，５４を形成できる。
【００６１】
貫通配線基板１０における第一の微細孔４となる改質部５３と同様に、貫通配線基板２１０における第一の微細孔２０４となる改質部を形成することができる。
貫通配線基板２１０における貫通配線２０７，２０８の変曲部となる改質部を、円偏光又は楕円偏光レーザー光の照射を用いて形成することによって、該変曲部となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、該変曲部の形状に沿った改質部をスムーズに形成することができる。このため、該変曲部となる改質部と、それ以外の直線部となる改質部とのエッチングされ易さを同程度にすることができる。その結果、精度の高い形状で、該変曲部を有する前記微細構造を形成することができる。
【００６２】
貫通配線基板１０における微細孔となる改質部と同様に、貫通配線基板３１０における第一の微細孔３０４及び第二の微細孔３０５となる改質部を形成することができる。
また、第一の微細孔３０４となる改質部を形成するとき、円偏光又は楕円偏光レーザー光を基板３０１の主面３０２側からのみ照射する方法を用いることもできる。つまり、以下の方法を用いることができる。
【００６３】
図１０は、図３（Ｂ）と同じ断面を示しており、各領域α〜γの延伸方向に沿った実線矢印は、レーザー光の焦点の走査方向を示す。
図１０に示すように、第一の微細孔３０４となる改質部の領域α及びγを形成するときは、レーザー光の光軸Ｅの向きＥ９及びＥ７を該レーザー光の焦点の走査方向に対して平行に維持する。一方、第一の微細孔３０４となる改質部の領域βを形成するときは、レーザー光の光軸Ｅの向きＥ８を該レーザー光の焦点の走査方向に対して垂直に維持する。
【００６４】
このようにレーザー光の光軸Ｅの向きＥ７〜９を調整することによって、基板３０１の主面３０２側からのみレーザー照射して、貫通配線基板３１０の微細孔となる改質部を形成することができる。
なお、前記レーザー光の光軸Ｅの向きＥ７〜９のなす角θとなす角φとの組み合わせは、Ｅ７及びＥ９では（θ，φ）＝（０°，０°）であり、Ｅ８では（θ，φ）＝（０°，２０°）である。
【００６５】
このようにレーザー光の光軸Ｅの向きＥ７〜９を調整した場合、該レーザー光の焦点の走査方向に対する該レーザー光の光軸の向きは各領域α〜γにおいて異なっているため、前記領域α及びγの改質の程度と前記領域βの改質の程度とは異なる。つまり、前記領域α及びγのエッチング速度と前記領域βのエッチング速度とは異なる。
しかし、前記領域βだけを考慮すればそのエッチング速度はほぼ均一であり、前記領域α及びγだけを考慮すればそのエッチング速度も前記領域βとは独立してほぼ均一である。このため、第一の微細孔３０４となる改質部のエッチング速度を予め見積もることは容易であり、エッチングの程度を精度良く制御して第一の微細孔３０４を形成することができる。
【００６６】
したがって本発明の微細構造の形成方法における前記工程Ａでは、前記改質部を形成する全領域のうち少なくとも一部の領域において、前記レーザー光の焦点の走査方向に対する該レーザー光の光軸の向きを一定に維持しつつレーザー照射することが好ましく、前記改質部を形成する全領域のうち少なくとも半分以上の領域において、前記レーザー光の焦点の走査方向に対する該レーザー光の光軸の向きを一定に維持しつつレーザー照射することがより好ましく、前記改質部を形成する全領域のうち全ての領域において、前記レーザー光の焦点の走査方向に対する該レーザー光の光軸の向きを一定に維持しつつレーザー照射することがさらに好ましい。
【００６７】
以下に説明する工程Ｂ及びＣは、貫通配線基板２１０，３１０を製造する場合にも適用可能である。
【００６８】
[工程Ｂ]
図１１に示すように、第一の改質部５３及び第二の改質部５４を形成した基板１をエッチング液（薬液）５９に浸漬して、ウェットエッチングすることによって、各改質部５３，５４を基板１から除去する。その結果、第一の改質部５３及び第二の改質部５４が存在した領域に、第一の微細孔４及び第二の微細孔５が形成される（図１１）。本実施形態では基板１の材料としてガラスを用い、エッチング液５９としてフッ酸（ＨＦ）の１０質量％溶液を主成分とする溶液を用いた。
【００６９】
このエッチングは、基板１の改質されていない部分に比べて、第一の改質部５３及び第二の改質部５４が非常に速くエッチングされる現象を利用するものであり、結果として各改質部５３，５４の形状に応じた各微細孔４，５を形成することができる（図１２）。
【００７０】
前記エッチング液５９は特に限定されず、例えばフッ酸（ＨＦ）を主成分とする溶液、フッ酸に硝酸等を適量添加したフッ硝酸系の混酸等を用いることができる。また、基板１の材料に応じて、他の薬液を用いることもできる。
【００７１】
[工程Ｃ]
第一の微細孔４及び第二の微細孔５が形成された基板１において、各微細孔４，５に導電性物質６を充填又は成膜して、第一の貫通配線７及び第二の貫通配線８を形成する。該導電性物質６としては、例えば金錫（Ａｕ−Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。該導電性物質６の充填又は成膜方法としては、溶融金属吸引法、超臨界成膜法など、適宜用いることができる。
【００７２】
以上の工程Ａ〜Ｃにより、図１に示した貫通配線基板１０が得られる。
さらに所望に応じて、各貫通配線７，８の開口部９，１３，１４，１７上にランド部を形成してもよい。ランド部の形成方法は、めっき法、スパッタ法など、適宜用いることができる。
【００７３】
＜表面配線基板３０を製造する方法＞
次に、本発明の配線基板における微細孔及び微細溝の形成方法の他の一例として、表面配線基板３０を製造する方法を、図１１〜１３を参照して説明する。
ここで、図１３〜１５は、表面配線基板３０を製造する基板３１の平面図および断面図である。当該図中、（Ａ）は基板３１の平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ該平面図のｘ−ｘ線及びｙ−ｙ線に沿う基板３１の断面図である。
【００７４】
[工程Ａ]
まず、図１３に示すように、基板３１に第一のレーザー光７１及び第二のレーザー光７２を照射して、基板３１の一方の主面３２の表面近傍に基板３１の材料が改質されてなる第一の改質部７３を形成する。第一の改質部７３は、第一の表面配線３７が設けられる領域に形成される。第一のレーザー光７１及び第二のレーザー光７２の偏光は、円偏光又は楕円偏光である。
【００７５】
基板３１の材料としては、例えばガラス、サファイア等の絶縁体や、シリコン（Ｓｉ）等の半導体が挙げられる。これらの材料であれば、半導体デバイスとの線膨張係数差が小さいため、前記貫通配線基板又は前記表面配線基板と半導体デバイスとを、半田等を用いて接続する際に、位置ズレが生じず、精度の高い接続が可能となる。さらに、これらの材料のなかでも、絶縁性のガラスが好ましい。基板材料がガラスであると、微細孔の内壁面に絶縁層を形成する必要がなく、浮遊容量成分の存在等による高速伝送の阻害要因がない、等の利点がある。
基板３１の厚さは適宜設定することができ、例えば約１５０μｍ〜１ｍｍの範囲に設定すればよい。
【００７６】
第一のレーザー光７１及び第二のレーザー光７２は、基板３１の一方の主面３２側から照射され、基板３１の表面近傍の所望の位置で第一の焦点７４及び第二の焦点７５を結んでいる。各焦点７４，７５を結んだ位置で、基板３１の材料が改質される。
したがって、各レーザー光７１，７２を照射しながら、各焦点７４，７５の位置を順次ずらして走査（移動）して、第一の微細溝３４が設けられる領域の全部に対して、各焦点７４，７５を結ぶことによって、第一の改質部７３を形成することができる。
【００７７】
各レーザー光７１，７２は、基板３１の一方の主面３２及び／又は他方の主面３３側から照射してもよいし、基板３１の側面から照射してもよい。前記両主面３２，３３側のみからレーザー光を照射する方が容易であるため好ましい。各レーザー光７１，７２の光軸Ｅが基板３１に入射する角度は所定の角度に設定される。各レーザー光７１，７２は単一のレーザー光を用いて順に照射してもよいし、複数のレーザー光を用いて同時に照射してもよい。
【００７８】
また、各レーザー光７１，７２の各焦点７４，７５を走査する方向としては、例えば図１３に示した第一の改質部７３に沿った実線の矢印のように、領域ζ，領域ηの順に走査する一筆書きの方向が挙げられる。すなわち、前記矢印は、第一のレーザー光７１が第一の改質部７３の一端部３８となる部位から屈曲部３９となる部位まで、第二のレーザー光７２が第一の改質部７３の屈曲部となる部位から他端部４０となる部位まで、各焦点７４，７５を走査することを表す。このとき、前記矢印の向きで一筆書きの走査を行うことが、製造効率上好ましい。
【００７９】
レーザー光の光軸Ｅが、焦点の走査方向（改質部の延伸方向）に対してなす角度は、図７に示すように、角度θと角度φとで規定できる。つまり、図７のｘｙｚの３軸直交座標系において、ｘ軸の正方向を焦点の走査方向とした場合、当該レーザー光の光軸Ｅ（矢印Ｅで示す）は、該ｘ軸の正方向に対してなす角度θと、ｚ軸の正方向に対してなす角φとで規定される。なお、図７において、矢印ｅは光軸Ｅ（レーザー光の照射方向）のｘ-ｙ平面への投影を示す。
【００８０】
図１３（Ｂ）において、第一のレーザー光７１の光軸Ｅの向きは、第一の焦点７４の走査方向（第一の改質部７３の領域ζの延伸方向）に対して垂直であり、前記なす角θ及びφは０°である。
同様に、図１３（Ｃ）において、第二のレーザー光７２の光軸Ｅの向きは、第二の焦点７５の走査方向（第一の改質部７３の領域ηの延伸方向）に対して垂直であり、前記なす角θ及びφは０°である。
【００８１】
第一の改質部７３を形成するとき、各レーザー光７１，７２の光軸Ｅの向きは、各焦点７４，７５の走査方向に対して一定の方向に維持しつつ、領域ζ及びηをレーザー照射することが好ましい。
ここで、「レーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向に維持する」とは、光軸Ｅの向きと焦点の走査方向との相対的な位置関係を一定に保つことを意味し、前記なす角θ及びφをそれぞれ任意の特定角度に固定することを意味する。
【００８２】
図１３（Ｂ），（Ｃ）における破線矢印Ｅで示すように、第一の改質部７３を形成する際、各レーザー光７１，７２の光軸Ｅの向きを、各焦点７４，７５の走査方向に対して垂直に維持しつつ、領域ζ及び領域ηの順に照射した場合、各レーザー光７１，７２を基板３１の一方の主面３２に対して垂直に照射する。
【００８３】
このようにレーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向（例えば、垂直）に維持しつつレーザー照射することによって、形成された第一の改質部７３では、領域ζ及びηにおいて、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制することができ、且つ、改質の状態を均一にすることができる。この結果、後段のエッチング工程において、領域ζ及びηのエッチング速度を均一にすることができる。
【００８４】
また、第一のレーザー光７１の前記なす角θ及びφと、第二のレーザー光７２の前記なす角θ及びφとを同一にすることによって、第一の改質部７３において、領域ζの改質の状態と領域ηの改質の状態とを均一にすることができる。この結果、後段のエッチング工程において、領域ζのエッチング速度と領域ηのエッチング速度とを同程度にすることができ、第一の微細溝３４を精度の良い形状で形成することができる。
【００８５】
各レーザー光７１，７２の前記なす角θ及びφは０°に限定されず、なす角θとなす角φとはそれぞれ独立に任意の角度に設定することができる。
例えば、なす角θとなす角φとの組合わせ（θ，φ）を（０°，９０°）とした場合、当該レーザー光の光軸Ｅの向きは、当該焦点の走査方向（改質部の延伸方向）に対して平行である。
【００８６】
図１３（Ｂ），（Ｃ）における破線矢印Ｆで示すように、第一の改質部７３を形成する際、各レーザー光７１，７２の光軸Ｆの向きを、各焦点７４，７５の走査方向に対して平行に維持しつつ、領域ζ及び領域ηの順に照射した場合、各レーザー光７１，７２を基板３１の側面に対して垂直に照射する。
【００８７】
このようにレーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して平行に維持しつつレーザー照射することによって、形成された第一の改質部７３では、領域ζ及びηにおいて、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、両エリアが不定形で混在したパターンを前記走査方向に沿わせて形成することができる。
また、前記領域α〜γの改質部における改質の状態を均一にすることができるので、後段のエッチング工程において、前記領域α〜γのエッチング速度を均一にすることができる。
【００８８】
本発明の微細構造の形成方法では、レーザー光の光軸の向きを、焦点の走査方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射しても良いし、一定の方向に維持せずにレーザー照射しても良い。
当該改質部となる全領域を走査する際に、レーザー光の光軸の向きを焦点の走査方向に対して一定の方向に維持してレーザー照射した場合は、前述のように、当該改質部の全領域に渡って改質の状態を均一にすることができる。
【００８９】
一方、前記光軸の向きを一定の方向に維持せずにレーザー照射した場合でも、当該改質部の全領域に渡って、改質の状態は極端には変わらず、均一とは言えないまでも、概ね同じ状態であり、後段のエッチング工程におけるエッチング速度に極端に大きなバラつきは生じない。
【００９０】
本発明の微細構造の形成方法で用いられるレーザー光の偏光は、円偏光又は楕円偏光である。円偏光は右円偏光であっても左円偏光であってもよく、楕円偏光は右楕円偏光であても左楕円偏光であってもよい。楕円偏光は、本発明の効果を十分に発揮するために、円偏光に近い楕円偏光であることが好ましい。
このような円偏光又は楕円偏光レーザー光は、例えばフェムト秒レーザー光を公知の適当な偏光子に通すことによって得られる。
【００９１】
円偏光又は楕円偏光レーザー光７１，７２の焦点７４，７５を改質部７３となる領域に走査することによって、例えば、径が数μｍ〜数十μｍとした改質部７３を形成できる。また、焦点７４，７５を結ぶ位置を制御することにより、所望の形状を有する改質部７３を形成できる。
【００９２】
表面配線基板３０における第一の微細溝３４となる改質部７３と同様に、表面配線基板２３０における第一の微細孔２３４となる改質部を同様に形成することができる。
表面配線基板２３０における表面配線２３７の変曲部２３９となる改質部を、円偏光又は楕円偏光レーザー光の照射を用いて形成することによって、該変曲部となる改質部において、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが縞状に形成されることを抑制し、該変曲部の形状に沿った改質部をスムーズに形成することができる。このため、該変曲部となる改質部と、それ以外の直線部となる改質部とのエッチングされ易さを同程度にすることができる。その結果、精度の高い形状で、該変曲部を有する前記微細構造を形成することができる。
以下に説明する工程Ｂ及びＣは、表面配線基板２３０を製造する場合にも適用可能である。
【００９３】
[工程Ｂ]
図１４に示すように、第一の改質部７３を形成した基板３１をエッチング液（薬液）７７に浸漬して、ウェットエッチングすることによって、第一の改質部７３を基板３１から除去する。その結果、第一の改質部７３が存在した領域に、第一の微細溝３４が形成される（図１４）。本実施形態では基板３１の材料としてガラスを用い、エッチング液７７としてフッ酸（ＨＦ）の１０％溶液を主成分とする溶液を用いた。
【００９４】
このエッチングは、基板３１の改質されていない部分に比べて、第一の改質部７３が非常に速くエッチングされる現象を利用するものであり、結果として第一の改質部７３の形状に応じた第一の微細溝３４を形成することができる（図１５）。
【００９５】
前記エッチング液７７は特に限定されず、例えばフッ酸（ＨＦ）を主成分とする溶液、フッ酸に硝酸等を適量添加したフッ硝酸系の混酸等を用いることができる。また、基板３１の材料に応じて、他の薬液を用いることもできる。
【００９６】
[工程Ｃ]
第一の微細溝３４が形成された基板３１において、第一の微細溝３４に導電性物質３６を充填又は成膜して、第一の表面配線３７を形成する。該導電性物質３６としては、例えば金錫（Ａｕ−Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。
導電性物質３６の充填又は成膜方法としては、まずスパッタ法によって基板３１の上面全体に導電性物質３６からなる膜を形成して、当該微細溝３４内に導電性物質３６を充填又は成膜し、次に当該微細溝３４の上にレジスト膜を形成してマスキングを行った後、基板３１の上面をドライエッチングして非マスキング領域の導電性物質３６からなる膜を除き、最後に前記マスキングのレジストを除去する方法が例示できる。
【００９７】
以上の工程Ａ〜Ｃにより、図４に示した表面配線基板３０が得られる。
さらに所望に応じて、表面配線３４の所定位置（例えば一端部３８、他端部４０）上にランド部を形成してもよい。ランド部の形成方法は、めっき法、スパッタ法など、適宜用いることができる。
【００９８】
＜レーザー照射装置＞
次に、本発明の配線基板における微細構造の形成方法に使用することのできるレーザー照射装置の一例として、レーザー照射装置８０を説明する（図１６）。
レーザー照射装置８０は、レーザー光源８１、シャッター８２、偏光子８３、ハーフミラー８４、対物レンズ８５、基板ステージ８６、ＣＣＤカメラ８７、制御用コンピュータ８８、及び基板ステージ制御軸９３を少なくとも備えている。
【００９９】
レーザー照射装置８０は、基板９１において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有する円偏光又は楕円偏光レーザー光８９を照射し、該レーザー光８９を集光した焦点を走査して改質部９２を形成する際、該レーザー光８９の光軸を、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射する手段を備えている。
【０１００】
図１６では、基板ステージ８６上に置かれた基板９１へレーザー光８９が照射されて、改質部９２が形成されている。改質部９２に沿った矢印の方向がレーザー光８９の焦点の走査方向である。レーザー光８９の光軸の向き（破線矢印Ｅ）は、前記走査方向に対して垂直である。
【０１０１】
レーザー照射装置８０は、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光８９を照射できる公知のものを使用できる。
【０１０２】
偏光子８３は、制御用コンピュータ８８によって制御され、照射するレーザー光８９の偏光を右円偏光、左円偏光、右楕円偏光、及び左楕円偏光のうち所望の偏光に調整できる。
【０１０３】
前記手段の一つである基板ステージ８６は、該基板ステージ８６の下部に接続された基板ステージ制御軸９３によって、該基板ステージ８６上に固定された基板９１の向き、角度、及び移動を任意に調整できる。したがって、該基板ステージ８６は、前記焦点の走査方向の変更に応じて、該変更後の走査方向に対するレーザー光８３の光軸Ｅの向きを、一定の方向に合わせるように機能する。
【０１０４】
基板ステージ制御軸９３を備えた基板ステージ８６は、前記焦点の走査方向の変更に同期して、基板９１の向き、角度、及び移動を任意に調整できる。例えば、レーザー光８３の焦点の走査方向を基板９１の主面に対して平行な方向から基板９１の主面に対して垂直方向（基板９１の厚み方向）へ変更する際、レーザー光８９の光軸Ｅの向きは移動せず、基板ステージ８６を９０°傾けて、レーザー光８９が基板９１の側面から入射されるように傾斜させる。この方法によって、該変更後においても、レーザー光８９の光軸Ｅの向きを、前記焦点の走査方向に対して一定に維持できる。
また、上記方法に代えて、基板ステージ８６を固定しておき、レーザー光８９の光路を切り換えて、基板９１の側面からレーザー光８９を入射させる方法によって、該変更後においても、レーザー光８９の光軸Ｅの向きを、前記焦点の走査方向に対して一定に維持できる。
【０１０５】
レーザー照射装置８０を用いた本発明にかかる配線基板の製造方法の一例を、図１７のフローチャート図を参照して、以下に説明する。
まず、基板ステージ８６に基板９１を固定し、レーザー光８９の偏光の種類を偏光子８３で調整して、レーザー光８９の走査方向や走査領域等の情報を、一連のプロセスを規定するプログラムとして作成する。プロセスを開始すると、前記円偏光又は楕円偏光のレーザー光８９の光軸Ｅの向きが、レーザー光８９の焦点の走査方向に対して一定の方向に維持されるように、基板ステージ８６の位置や傾斜角度が調整される。その後、シャッター８２がＯＰＥＮし、基板９１に対して透明な波長のレーザー光８９が基板９１の所定位置に所定量だけ照射される。
【０１０６】
通常は、バンドギャップによって基板９１の材料の電子は励起されないため、レーザー光８９は基板９１を透過する。しかし、レーザー光８９の光子数が非常に多くなると、多光子吸収が起こって電子が励起され、改質部が形成される。
【０１０７】
予めプログラムされた所定のレーザー照射が終了するとシャッター８２が閉められる。引き続いてレーザー光８９の焦点の走査方向を変えてレーザー描画を継続する場合は、再び基板ステージ８６の位置や傾斜角度が調整されて、プロセスが繰り返される。描画を終了する場合は、レーザー照射を終了して、プロセスが完了する。
【０１０８】
上記の方法では、基板ステージ８６を調整することによって、レーザー光８９の焦点の走査方向に対する、レーザー光８９の光軸Ｅの相対的な向きを制御した。
別の方法として、前述のように、基板ステージ８６の調整は行わずに、別途設けたミラーや対物レンズ（不図示）を用いて、レーザー光８９の光路を制御して、所望の入射角でレーザー光８９を基板９１に照射することによって、レーザー光８９の焦点の走査方向に対する、レーザー光８９の光軸Ｅの相対的な向きを所望に制御することができる。
また、基板ステージ８６の調整及びレーザー光８９の光路の制御の両方を併用して、レーザー光８９の焦点の走査方向に対する、レーザー光８９の光軸Ｅの相対的な向きを所望に制御してもよい。
【０１０９】
＜レーザー走査方向に対する直線偏光の向きとエッチング速度との関係＞
本発明者らは、従来の微細構造の形成方法では、形成された改質部の基板における位置に依存して、該改質部のエッチング速度が大きくバラツク問題を検討したところ、レーザー光の偏光が直線偏光であることが問題の主因であることを見出した。
すなわち、改質部形成工程（工程Ａ）におけるレーザー光の焦点の走査方向に対するレーザー光の直線偏向の向き（偏波の方向）が、後段のエッチング工程（工程Ｂ）におけるウェットエッチング速度に大きく影響することを見出した。
さらなる鋭意研究の結果、レーザーの偏光を円偏光又は楕円偏光とする本発明を完成するに至った。以下に、図面を参照して、直線偏光レーザを用いた場合の問題を説明する。
【０１１０】
図１８，１９は、基板１１１の平面図および断面図である。当該図中、（Ａ）は基板１１１の平面図であり、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）はそれぞれ該平面図のｘ−ｘ線、ｙ１−ｙ１線、及びｙ２−ｙ２線に沿う基板１１１の断面図である。
【０１１１】
前記改質部形成工程（工程Ａ）において、２本の微細孔となる改質部を、照射レーザーの直線偏光の向きを相違させて形成した（図１８）。
なお、基板１１１はガラス製のものを用い、レーザー光源としてフェムト秒レーザー（直線偏光レーザー）を使用した。
【０１１２】
まず、基板１１１において、第一の改質部１１４を設ける領域に、第一のレーザー光１８１の焦点１８５を結びながら走査した。焦点１８５の走査方向は基板１１１の縦方向（Ｙ方向）であり、第一の改質部１１４に沿った矢印で示すように一筆書きで行った。このとき、第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰをＹ方向とし、焦点１８５の走査方向に対して平行に維持して第一の改質部１1４を形成した。
【０１１３】
さらに、第二の改質部１１５を設ける領域に、第二のレーザー光１８２の焦点１８６を結びながら走査した。焦点１８６の走査方向は基板１１１の縦方向（Ｙ方向）であり、第二の改質部１１５に沿った矢印で示すように一筆書きで行った。このとき、第二のレーザー光１８２の直線偏光の向きＱを基板１１１の横方向（Ｘ方向）とし、焦点１８６の走査方向に対して垂直に維持して第二の改質部１１５を形成した。
なお、図１８の（Ｄ）に示した第二のレーザー光１８２の近傍に描いた丸印は、直線偏光の向きＱが紙面手前及び奥行き方向であることを表す。
【０１１４】
つぎに、ＨＦ溶液（１０質量％）に基板１１１を浸漬して、所定時間のウェットエッチングを行って、第一の改質部１１４及び第二の改質部１１５を基板１１１から除き、非貫通孔（ビア）である第一の微細孔１１６及び第二の微細孔１１７を形成した（図１９）。
形成した各微細孔の深さを測定したところ、第一の微細孔１１６の深さは、第二の微細孔１１７の深さの約１／２であった。すなわち、第一の微細孔１１６エッチング速度／第二の微細孔１１７のエッチング速度は約１／２であった。
【０１１５】
図１９の(Ｃ)及び（Ｄ）に示した、第一の微細孔１１６のエッチングされた領域Ｆ１、及び第二の微細孔１１７のエッチングされた領域Ｆ２の内壁面を、レーザー光の照射方向である基板１１１の上面から（矢印Ｖ１及び矢印Ｖ２の方向から）観察したところ、各々異なる方向の縞状の凹凸プロファイル（筋痕）が形成されていた。
【０１１６】
第一の微細孔１１６の縞状の凹凸プロファイルＨ０１が伸びる向きは、第一の微細孔１１６の延伸方向に対して垂直であり、第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰに対して垂直であった（図２０（Ａ））。
第二の微細孔１１７の縞状の凹凸プロファイルＨ０２が伸びる向きは、第二の微細孔１１７の延伸方向に対して平行であり、第二のレーザー光１８２の直線偏光の向きＱに対して垂直であった（図２０（Ｂ））。
なお、図２０で示す凹凸プロファイルの本数は特定の本数に限定されるものではない。該本数は使用するレーザー光の使用条件や直線偏光の程度を制御することによって変更されうる。
【０１１７】
これらの結果から、エッチング前の基板１１１に形成された第一の改質部１１４を、基板１１１の上面から第一のレーザー光１８１の照射方向へ見ると、エッチングされやすい（エッチング速度が速い）エリアＳ１とエッチングされにくい（エッチング速度が遅い）エリアＨ１とが交互に、第一のレーザー光１８１の走査方向（Ｙ方向）に対して垂直に、且つ第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰ（Ｙ方向）に対して垂直に、形成されていることがわかった（図２１）。
【０１１８】
また、第二の改質部１１５を基板１１１の上面から第二のレーザー光１８２の照射方向へ見ると、エッチングされやすい（エッチング速度が速い）エリアＳ２とエッチングされにくい（エッチング速度が遅い）エリアＨ２とが交互に、第二のレーザー光１８２の走査方向（Ｙ方向）に対して平行に、且つ第二のレーザー光１８２の直線偏光の向きＱ（Ｘ方向）に対して垂直に、形成されていることがわかった（図２１）。
なお、図２１で示す各エリアの本数は特定の本数に限定されるものではない。該本数は使用するレーザー光の使用条件や直線偏光の程度を制御することによって変更されうる。
【０１１９】
以上から、次のように理解された。
第一の改質部１１４において、基板１１１内部へエッチング液が進行していくとき、複数のエッチングされにくいエリアＨ１に阻まれる。一方、第二の改質部１１５においては、基板１１１内部へエッチング液が進行していくとき、先にエッチングされやすいエリアＳ２が除かれて、第二の改質部１１５の奥深くまでエッチング液が到達し、その後エッチングされにくい複数のエリアＨ２が、既に除かれたエリアＳ２のあった領域に置き換わったエッチング液によって、同時並行でエッチングされる。
このため、第一の改質部１１４のエッチング速度は、第二の改質部１１５のエッチング速度よりも遅くなり、第二の改質部１１３のエッチング速度は、第一の改質部１１２のエッチング速度よりも速くなる。
【０１２０】
次に、図２２に示す別の基板１０１に配された、より複雑な形状の第一の改質部１０４および第二の改質部１０５においても、前述の理解が当てはまることを以下に説明する。
図２２，２５は、基板１０１の平面図および断面図である。当該図中、（Ａ）は基板１０１の平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ該平面図のｙ１−ｙ１線及びｙ２−ｙ２線に沿う基板１０１の断面図である。
図２３は、基板１０１の平面図である。当該図中、（Ａ）は基板１０１の平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ第一の改質部１０４及び第二の改質部１０５の拡大図である。
図２４は、図２３の平面図（Ａ）におけるｙ１−ｙ１線及びｙ２−ｙ２線に沿う断面図である。当該図中、（Ａ）は基板１０１の平面図におけるｙ１−ｙ１線に沿う断面図であり、（Ｃ）は該断面図の拡大図であり、（Ｂ）は基板１０１の平面図におけるｙ２−ｙ２線に沿う断面図であり、（Ｄ）は該断面図の拡大図である。
【０１２１】
まず、基板１０１において、第一の改質部１０４となる領域に、第一のレーザー光１８１の焦点１８５を結びつつ基板１０１の上面から照射した。焦点１８５の走査の向きは基板１０１の縦方向（Ｙ方向）及び基板厚み方向であり、第一の改質部１０４に沿った矢印で示すように、領域γ、領域β、領域αの順に一筆書きで行った。このとき、領域γ及び領域αでは、第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰを、焦点１８５の走査方向（基板１０１の厚み方向）に対して垂直に維持して改質部１０４を形成した。一方、領域βでは、第一のレーザー光１８１の直線偏光の向きＰを、焦点１８５の走査方向（Ｙ方向）に対して平行に維持して第一の改質部１０４を形成した（図２２）。
【０１２２】
この結果、第一の改質部１０４の領域α及び領域γでは、エッチングされやすいエリアＳ１とエッチングされにくいエリアＨ１とが並走して、第一の改質部１０４の延伸方向（基板厚み方向）に沿って平行に形成された。一方、第一の改質部１０４の領域βでは、エッチングされやすいエリアＳ１とエッチングされにくいエリアＨ１とが、互い違いに、第一の改質部１０４の延伸方向（Ｙ方向）に対して垂直に形成された（図２３，２４）。
なお、図２４で示す各エリアの本数は特定の本数に限定されるものではない。該本数は使用するレーザー光の使用条件や直線偏光の程度を制御することによって変更されうる。
【０１２３】
さらに、基板１０１において、第二の改質部１０５となる領域に、第二のレーザー光１８２の焦点１８６を結びつつ基板１０１の上面から照射した。焦点１８６の走査方向は基板１０１の縦方向（Ｙ方向）及び基板厚み方向であり、第二の改質部１０５に沿った矢印で示すように、領域γ、領域β、領域αの順に一筆書きでいった。このとき、領域α〜γでは一貫して、第二のレーザー光１８２の直線偏光の向きＱを、焦点１８６の走査方向（Ｙ方向又は基板厚み方向）に対して垂直に維持して第二の改質部１０５を形成した（図２２）。
なお、図２２（Ｃ）に示した第二のレーザー光１８２の近傍に描いた丸印は、直線偏光の向きＱが紙面手前及び奥行き方向であることを表す。
【０１２４】
この結果、第二の改質部１０５の領域α、領域β、及び領域γでは一貫して、エッチングされやすいエリアＳ２とエッチングされにくいエリアＨ２とが並走し、第二の改質部１０５の延伸方向（Ｙ方向又は基板厚み方向）に沿って平行に形成された（図２３，２４）。
【０１２５】
なお、第一の改質部１０４及び第二の改質部１０５の形状は同一であり、領域αの長さは５０μｍ、領域βの長さは２００μｍ、領域γの長さは５０μｍ、とした。
また、基板１０１はガラス製のものを用い、レーザー光源としてフェムト秒レーザー（直線偏光レーザー）を使用した。
【０１２６】
つぎに、ＨＦ溶液（１０質量％）に基板１０１を浸漬してウェットエッチングを行い、第一の改質部１０４及び第二の改質部１０５を基板１０１から除いて貫通させ、第一の微細孔１０６及び第二の微細孔１０７を形成した（図２５）。このとき、第一の改質部１０４及び第二の改質部１０５がウェットエッチングにより除かれて貫通する時間（エッチング速度）をそれぞれ測定したところ、第一の改質部１０４のエッチング速度／第二の改質部１０５のエッチング速度は約３／５であった。これは、領域α及び領域γのエッチング速度は、どちらの改質部において同じであるが、領域βのエッチング速度は、第一の改質部１０４の方が第二の改質部１０５よりも約２倍速いためである。
【０１２７】
以上から、微細孔及び微細溝等の微細構造が設けられる領域に改質部を形成する場合、照射するレーザー光が直線偏光であると、当該微細構造の延伸する方向に対する該直線偏光の向きに依存して、エッチング速度の異なる改質部が混在して形成されてしまうことが明らかである。
基板に形成する微細構造を任意の形状にする際、その微細構造を設ける形状に合わせて形成する改質部の延伸方向を様々に変更する必要がある。このとき、該改質部の延伸方向と、照射するレーザー光の直線偏光の向きと、の相対的な関係が様々に変更されることになるので、以上で示したように、エッチング速度が２倍以上も異なるような改質部が当該基板内に混在して形成されてしまう。
一方、本発明では円偏光又は楕円偏光レーザーを用いているので、エッチングされやすいエリアとエッチングされにくいエリアとが、改質部の延伸方向に見て縞状に形成されることを防ぐことができ、当該基板内に形成した改質部のエッチング速度が極端に異なってバラつくことを抑制できることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明の微細構造の形成方法及び該方法で使用されるレーザー照射装置は、ＩＣや電子部品に用いられる配線基板の製造に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１…基板、２…一方の主面、３…他方の主面、４…第一の微細孔、５…第二の微細孔、６…導電性物質、７…第一の貫通配線、８…第二の貫通配線、９…開口部、１０…貫通配線基板、１１…屈曲部、１２…屈曲部、１３…開口部、１４…開口部、１５…屈曲部、１６…屈曲部、１７…開口部、３０…貫通配線基板、３１…基板、３２…一方の主面、３３…他方の主面、３４…第一の微細溝、３６…導電性物質、３７…第一の表面配線、３８…一端部、３９…屈曲部、４０…他端部、５１…第一のレーザー光、５２…第二のレーザー光、５３…第一の改質部、５３ｓ…エッチングされやすいエリア、５３ｈ…エッチングされにくいエリア、５４…第二の改質部、５６…焦点、５７…焦点、５９…エッチング液、６１…第一の微細孔、６２…第二の微細孔、７１…第一のレーザー光、７２…第二のレーザー光、７３…第一の改質部、７３ｓ…エッチングされやすいエリア、７３ｈ…エッチングされにくいエリア、７４…焦点、７５…焦点、７７…エッチング液、８０…レーザー照射装置、８１…レーザー光源、８２…シャッター、８３…移相子、８４…ハーフミラー、８５…対物レンズ、８６…基板ステージ、８７…ＣＣＤカメラ、８８…コンピュータ、８９…レーザー光、９１…基板、９２…改質部、９３…基板ステージ制御軸、Ｐ…第一のレーザー光の直線偏光の向き、Ｑ…第二のレーザー光の直線偏光の向き、Ｒ…レーザー光の直線偏光の向き、１０１…基板、１０２…第一の改質部、１０３…第二の改質部、１０５…第二の改質部、１０６…第一の微細孔、１０７…第二の微細孔、１１１…基板、１１４…第一の改質部、１１５…第二の改質部、１１６…第一の微細孔、１１７…第二の微細孔、１８１…第一のレーザー光、１８２…第二のレーザ光、１８５…焦点、１８６…焦点、Ｓ１…エッチングされやすいエリア、Ｈ１…エッチングされにくいエリア、２０１…基板、２０２…一方の主面、２０３…他方の主面、２０４…第一の微細孔、２０５…第二の微細孔、２０６…導電性物質、２０７…第一の貫通配線、２０８…第二の貫通配線、２０９…開口部、２１０…貫通配線基板、２１１…変曲部、２１２…変曲部、２１３…開口部、２１４…開口部、２１５…変曲部、２１６…変曲部、２１７…開口部、２３０…貫通配線基板、２３１…基板、２３２…一方の主面、２３３…他方の主面、２３４…第一の微細溝、２３６…導電性物質、２３７…第一の表面配線、２３８…一端部、２３９…変曲部、２４０…他端部、３０１…基板、３０２…一方の主面、３０３…他方の主面、３０４…第一の微細孔、３０５…第二の微細孔、３０６…導電性物質、３０７…第一の貫通配線、３０８…第二の貫通配線、３０９…開口部、３１０…貫通配線基板、３１１…屈曲部、３１２…屈曲部、３１３…開口部、３１４…開口部、３１５…屈曲部、３１６…屈曲部、３１７…開口部、ｇ１…第三の微細孔、Ｇ１…流路、Ｈ０１…縞状の凹凸プロファイル、Ｈ０２…縞状の凹凸プロファイル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光を照射し、該レーザー光が集光した焦点を走査して改質部を形成する工程Ａと、
前記改質部が形成された前記基板に対してエッチング処理を行い、該改質部を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、
前記工程Ａにおいて、前記レーザー光として円偏光レーザー光を用いることを特徴とする微細構造の形成方法。
【請求項２】
前記工程Ａにおいて、前記レーザー光の光軸の向きを、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射することを特徴とする請求項１に記載の微細構造の形成方法。
【請求項３】
前記一定の方向を垂直とすることを特徴とする請求項２に記載の微細構造の形成方法。
【請求項４】
前記工程Ａにおいて、前記基板の主面側のみからレーザー照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の微細構造の形成方法。
【請求項５】
前記微細構造において変曲部を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の微細構造の形成方法。
【請求項６】
基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有する円偏光又は楕円偏光レーザー光を照射し、該レーザー光を集光した焦点を走査して改質部を形成する際、該レーザー光の光軸の向きを、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射する手段を備えたことを特徴とするレーザー照射装置。
【請求項７】
前記手段は基板ステージであり、該基板ステージは、前記焦点の走査方向の変更に応じて、該変更後の走査方向に対する前記レーザー光の光軸の向きを、一定の方向に合わせるように機能することを特徴とする請求項６に記載のレーザー照射装置。
【請求項８】
請求項１〜５に記載の微細構造の形成方法を用いて製造されたことを特徴とする基板。
【請求項９】
前記基板には、さらに流体が流通するための流路が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の基板。
【請求項１０】
基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光を照射し、該レーザー光が集光した焦点を走査して改質部を形成する工程Ａと、
前記改質部が形成された前記基板に対してエッチング処理を行い、該改質部を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、
前記工程Ａにおいて、前記レーザー光として楕円偏光レーザー光を用いることを特徴とする微細構造の形成方法。
【請求項１】
基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光を照射し、該レーザー光が集光した焦点を走査して改質部を形成する工程Ａと、
前記改質部が形成された前記基板に対してエッチング処理を行い、該改質部を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、
前記工程Ａにおいて、前記レーザー光として円偏光レーザー光を用いることを特徴とする微細構造の形成方法。
【請求項２】
前記工程Ａにおいて、前記レーザー光の光軸の向きを、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射することを特徴とする請求項１に記載の微細構造の形成方法。
【請求項３】
前記一定の方向を垂直とすることを特徴とする請求項２に記載の微細構造の形成方法。
【請求項４】
前記工程Ａにおいて、前記基板の主面側のみからレーザー照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の微細構造の形成方法。
【請求項５】
前記微細構造において変曲部を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の微細構造の形成方法。
【請求項６】
基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有する円偏光又は楕円偏光レーザー光を照射し、該レーザー光を集光した焦点を走査して改質部を形成する際、該レーザー光の光軸の向きを、前記焦点を走査する方向に対して一定の方向に維持しつつレーザー照射する手段を備えたことを特徴とするレーザー照射装置。
【請求項７】
前記手段は基板ステージであり、該基板ステージは、前記焦点の走査方向の変更に応じて、該変更後の走査方向に対する前記レーザー光の光軸の向きを、一定の方向に合わせるように機能することを特徴とする請求項６に記載のレーザー照射装置。
【請求項８】
請求項１〜５に記載の微細構造の形成方法を用いて製造されたことを特徴とする基板。
【請求項９】
前記基板には、さらに流体が流通するための流路が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の基板。
【請求項１０】
基板において孔状又は溝状をなす微細構造を設ける領域に、パルス時間幅がピコ秒オーダー以下のパルス幅を有するレーザー光を照射し、該レーザー光が集光した焦点を走査して改質部を形成する工程Ａと、
前記改質部が形成された前記基板に対してエッチング処理を行い、該改質部を除去して微細構造を形成する工程Ｂと、を含む微細構造の形成方法であって、
前記工程Ａにおいて、前記レーザー光として楕円偏光レーザー光を用いることを特徴とする微細構造の形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１１−２２２７００（Ｐ２０１１−２２２７００Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８９５１０（Ｐ２０１０−８９５１０）
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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