[發明專利]激光加工裝置

有效

• 申請號: 201210160358.1
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102794567A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 能丸圭司;森數洋司;西野曜子
• 申請（專利權）人: 株式會社迪思科
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/42;B23K26/06;B23K26/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及在半導體晶片等被加工物上形成激光加工孔的激光加工裝置。

背景技術

在半導體器件制造工序中，在大致圓板形狀的半導體晶片表面上，通過排列成格子狀的被稱為間隔道的分割預定線劃分出多個區域，并在該劃分出的區域內形成IC、LSI等器件。然后，沿著間隔道切斷半導體晶片，由此對形成有器件的區域進行分割而制造出各個半導體芯片。

為了實現裝置的小型化、高功能化，層疊了多個器件并將層疊后的器件上設置的接合焊盤連接的模塊構造已得到實際應用。該模塊構造的結構是：在半導體晶片的設置接合焊盤的部位形成貫通孔(通孔)，并在該貫通孔(通孔)中填入與接合焊盤連接的鋁等導電性材料(例如，參照專利文獻1)。

設于上述半導體晶片的貫通孔(通孔)是通過鉆孔機形成的。然而，設于半導體晶片的貫通孔(通孔)的直徑為90～300μm這樣小的尺寸，因此利用鉆孔機進行的穿孔存在生產性差的問題。

為了消除上述問題，曾提出過如下這樣的晶片穿孔方法：針對在基板的正面形成有多個器件并且在該器件上形成有接合焊盤的晶片，從基板的背面側照射脈沖激光光線，高效地形成到達接合焊盤的通孔(例如，參照專利文獻2)。

然而，在從基板的背面側照射脈沖激光光線來形成到達接合焊盤的通孔時，很難在形成于基板中的通孔到達接合焊盤的時刻停止脈沖激光光線的照射，存在引起接合焊盤熔化而導致孔穿通的問題。

為了消除上述專利文獻2所公開的晶片穿孔方法的問題，曾提出過如下這樣的激光加工裝置：利用激光光線的照射使物質等離子化，檢測由其等離子發出的物質固有的光譜來判定激光光線是否已到達由金屬構成的接合焊盤(例如，參照專利文獻3)。

【專利文獻1】日本特開2003-163323號公報

【專利文獻2】日本特開2007-67082號公報

【專利文獻3】日本特開2009-125756號公報

但是，因為由金屬構成的接合焊盤位于通過激光光線的照射而形成的細孔底部，所以存在這樣的問題：即使照射激光光線而產生了等離子，也難以可靠地判定由等離子發出的物質固有的光譜。

發明內容

本發明是鑒于上述實際情況而完成的，其主要技術課題是提供一種能夠可靠地檢測位于通過激光光線的照射而形成的細孔底部的由金屬構成的接合焊盤的激光加工裝置。

為了解決上述的主要技術問題，根據本發明，提供一種激光加工裝置，其特征在于，該激光加工裝置具備：卡盤臺，其保持被加工物；激光束照射單元，其包含激光束振蕩單元和聚光器，該聚光器對由該激光束振蕩單元振蕩出的激光束進行聚光而照射到保持于該卡盤臺上的被加工物；反射單元，其配置在該聚光器的光軸上，容許由該激光束振蕩單元振蕩出的激光束通過，而對由被加工物產生的等離子光進行反射；波長檢測單元，其檢測由該反射單元反射的等離子光的波長；以及控制單元，其根據該波長檢測單元檢測出的波長來判定被加工物的材質，控制該激光束照射單元。

上述反射單元由反射鏡構成，該反射鏡具備供激光光線通過的開口。或者，上述反射單元由分色鏡構成，該分色鏡使激光光線振蕩單元振蕩出的波長的光通過，而對其它波長的光進行反射。而且，上述波長檢測單元由衍射光柵和線圖像傳感器構成，所述衍射光柵按照各個波長對由反射單元反射后的光進行分光，所述線圖像傳感器檢測由該衍射光柵進行分光后的等離子光的各個波長的光強度并輸出光強度信號。

在本發明的激光加工裝置中，具備：配置在聚光器的光軸上的反射單元，其使激光光線振蕩單元振蕩出的激光光線通過，而對由被加工物產生的等離子光進行反射；波長檢測單元，其檢測由該反射單元反射的光的波長；以及控制單元，其根據來自該波長檢測單元的檢測信號判定被加工物的材質，控制激光光線照射單元。所以，例如針對正面形成有接合焊盤的晶片基板，在從背面照射激光光線而在基板上形成到達接合焊盤的激光加工孔時，能夠根據來自波長檢測單元的光譜波長信號來檢測形成于基板上的激光加工孔已到達接合焊盤的情況。因此，當檢測出激光加工孔已到達接合焊盤時，能夠停止對晶片照射激光光線，所以不會引起接合焊盤熔化，不會導致孔的穿通。尤其在本發明中，將反射單元配置在聚光器的光軸上，能夠在光軸上檢測向被加工物照射激光光線而產生的等離子光，所以能夠可靠地檢測對形成激光加工孔后位于底部的由金屬構成的接合焊盤照射激光光線而發出的等離子光。

附圖說明

圖1是根據本發明而構成的激光加工裝置的立體圖。

圖2是圖1所示的激光加工裝置中裝備的激光光線照射單元的結構框圖。