[发明专利]穿孔方法及激光加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及在连接由第1材料形成的第1部件和由第2材料形成的第2部件而成的被加工物上形成从第1部件到达第2部件的激光加工孔的穿孔方法及激光加工装置。

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，提出了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，脉冲激光光线选择了相对于形成接合焊盘的金属吸收率低、且相对于形成基板的硅或钽酸锂等基板材料吸收率高的波长，但是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，提出了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到达由金属构成的接合焊盘的情况（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

而且，存在这样的问题：即使向位于因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照射激光光线，基板材料也会成为噪声从而妨碍形成接合焊盘的金属产生适当的等离子，难以判定激光光线已到达由金属构成的接合焊盘的情况，从而接合焊盘熔化而导致孔穿通。

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能够在连接由第1材料形成的第1部件和由第2材料形成的第2部件而成的被加工物上高效地形成从第1部件到达第2部件的激光加工孔的穿孔方法以及激光加工装置。

为了解决上述的主要技术问题，根据本发明，提供一种穿孔方法，在接合由第1材料形成的第1部件和由第2材料形成的第2部件而成的被加工物上形成从第1部件到达第2部件的激光加工孔，该穿孔方法具有以下工序：最小发射数设定工序，在从第1部件侧向被加工物的任意区域照射脉冲激光光线来形成激光加工孔时，对脉冲激光光线的发射数进行计数，并且，对因激光光线的照射而由等离子发出的物质固有的光谱进行计测，将截止于发生变换时的脉冲激光光线的发射数设定为最小值，所述变换是指因激光光线的照射而发出的等离子的光谱从第1材料固有的光谱变化为第2材料固有的光谱；最大发射数设定工序，将截止于从第1材料固有的光谱完全变化为第2材料固有的光谱时的脉冲激光光线的发射数设定为最大值；以及穿孔工序，在实施了该最小发射数设定工序和该最大发射数设定工序后，当从第1部件侧向被加工物的规定加工位置照射脉冲激光光线来形成激光加工孔时，对脉冲激光光线的发射数进行计数，并且，对因激光光线的照射而由等离子发出的物质固有的光谱进行计测，在脉冲激光光线的发射数达到了该最小值、且因激光光线的照射而发出的等离子的光谱从第1材料固有的光谱变化为第2材料固有的光谱的情况下，停止脉冲激光光线的照射，在虽然脉冲激光光线的发射数达到了该最小值、但因脉冲激光光线的照射而发出的等离子的光谱未从第1材料固有的光谱变化为第2材料固有的光谱的情况下，继续脉冲激光光线的照射直至脉冲激光光线的发射数达到该最大值，之后停止照射。