[发明专利]激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体晶片等被加工物上形成激光加工孔的激光加工装置。

背景技术

在半导体器件制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片表面上，通过排列成格子状的被称为间隔道的分割预定线划分出多个区域，并在该划分出的区域内形成IC、LSI等器件。然后，沿着间隔道切断半导体晶片，由此对形成有器件的区域进行分割而制造出各个半导体芯片。

为了实现装置的小型化、高功能化，层叠了多个器件并将层叠后的器件上设置的接合焊盘连接的模块构造已得到实际应用。该模块构造的结构是：在半导体晶片的设置接合焊盘的部位形成贯通孔(通孔)，并在该贯通孔(通孔)中填入与接合焊盘连接的铝等导电性材料(例如，参照专利文献1)。

设于上述半导体晶片的贯通孔(通孔)是通过钻孔机形成的。然而，设于半导体晶片的贯通孔(通孔)的直径为90～300μm这样小的尺寸，因此利用钻孔机进行的穿孔存在生产性差的问题。

为了消除上述问题，曾提出过如下这样的晶片穿孔方法：针对在基板的正面形成有多个器件并且在该器件上形成有接合焊盘的晶片，从基板的背面侧照射脉冲激光光线，高效地形成到达接合焊盘的通孔(例如，参照专利文献2)。

然而，在从基板的背面侧照射脉冲激光光线来形成到达接合焊盘的通孔时，很难在形成于基板中的通孔到达接合焊盘的时刻停止脉冲激光光线的照射，存在引起接合焊盘熔化而导致孔穿通的问题。

为了消除上述专利文献2所公开的晶片穿孔方法的问题，曾提出过如下这样的激光加工装置：利用激光光线的照射使物质等离子化，检测由其等离子发出的物质固有的光谱来判定激光光线是否已到达由金属构成的接合焊盘(例如，参照专利文献3)。

【专利文献1】日本特开2003-163323号公报

【专利文献2】日本特开2007-67082号公报

【专利文献3】日本特开2009-125756号公报

但是，因为由金属构成的接合焊盘位于通过激光光线的照射而形成的细孔底部，所以存在这样的问题：即使照射激光光线而产生了等离子，也难以可靠地判定由等离子发出的物质固有的光谱。

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其主要技术课题是提供一种能够可靠地检测位于通过激光光线的照射而形成的细孔底部的由金属构成的接合焊盘的激光加工装置。

为了解决上述的主要技术问题，根据本发明，提供一种激光加工装置，其特征在于，该激光加工装置具备：卡盘台，其保持被加工物；激光束照射单元，其包含激光束振荡单元和聚光器，该聚光器对由该激光束振荡单元振荡出的激光束进行聚光而照射到保持于该卡盘台上的被加工物；反射单元，其配置在该聚光器的光轴上，容许由该激光束振荡单元振荡出的激光束通过，而对由被加工物产生的等离子光进行反射；波长检测单元，其检测由该反射单元反射的等离子光的波长；以及控制单元，其根据该波长检测单元检测出的波长来判定被加工物的材质，控制该激光束照射单元。

上述反射单元由反射镜构成，该反射镜具备供激光光线通过的开口。或者，上述反射单元由分色镜构成，该分色镜使激光光线振荡单元振荡出的波长的光通过，而对其它波长的光进行反射。而且，上述波长检测单元由衍射光栅和线图像传感器构成，所述衍射光栅按照各个波长对由反射单元反射后的光进行分光，所述线图像传感器检测由该衍射光栅进行分光后的等离子光的各个波长的光强度并输出光强度信号。

在本发明的激光加工装置中，具备：配置在聚光器的光轴上的反射单元，其使激光光线振荡单元振荡出的激光光线通过，而对由被加工物产生的等离子光进行反射；波长检测单元，其检测由该反射单元反射的光的波长；以及控制单元，其根据来自该波长检测单元的检测信号判定被加工物的材质，控制激光光线照射单元。所以，例如针对正面形成有接合焊盘的晶片基板，在从背面照射激光光线而在基板上形成到达接合焊盘的激光加工孔时，能够根据来自波长检测单元的光谱波长信号来检测形成于基板上的激光加工孔已到达接合焊盘的情况。因此，当检测出激光加工孔已到达接合焊盘时，能够停止对晶片照射激光光线，所以不会引起接合焊盘熔化，不会导致孔的穿通。尤其在本发明中，将反射单元配置在聚光器的光轴上，能够在光轴上检测向被加工物照射激光光线而产生的等离子光，所以能够可靠地检测对形成激光加工孔后位于底部的由金属构成的接合焊盘照射激光光线而发出的等离子光。

附图说明

图1是根据本发明而构成的激光加工装置的立体图。

图2是图1所示的激光加工装置中装备的激光光线照射单元的结构框图。