マルチモーダル学習による半導体用薄板複合ガラス基板のレーザー貫通孔加工

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半導体は，次世代のデジタル社会を支える基盤であり更なる高性能化は必須である．半導体の微細化による性能限界を突破するために，微細貫通孔を有する積層半導体用複合ガラス基板が用いられる．一方，複合ガラスの孔加工は難易度が高く，加工の条件出しに課題があった．本研究の目的は，複合ガラス基板に対し高精度かつ高速な貫通孔加工を実現するレーザー照射条件の効率的な探索手法の開発である．その目的を達成するために，加工プロセス中に計測された複数異種(マルチモーダル)の情報を用いて，機械学習により加工結果を予測する新たな手法の開発を目標としている．当該年度の研究実績の概要は，以下の4つである．①ガラスとポリマーへの光吸収率の観点から，紫外レーザー波長に対応したフェムト秒レーザー加工機を構築した．②レーザー加工時の音波計測系用に，超音波音圧計を購入し，レーザー加工機への実装を進めた．レーザー加工時に発生する超音波の周波数帯には加工部の組成情報が含まれるため，複合ガラスの界面検出に利用する．③レーザー加工時の応力計測系用に，偏光カメラを購入し，レーザー加工機への実装を進めた．レーザー照射による熱蓄積で生じた残留応力を監視し，微小欠陥の生成を予測する．④本研究課題に関連する論文発表を4本（うち英語論文3本，日本語論文1本），学会発表を25件（うち招待講演3件，国際学会2件，国内学会20件），受賞を3件（学内2件，学外1件）行った．