本發(fā)明涉及晶片的加工方法和加工裝置,與配設(shè)于半導(dǎo)體晶片等被加工物上的器件的電極墊對(duì)應(yīng)地形成激光加工孔。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體器件制造工序中,在作為大致圓板形狀的半導(dǎo)體晶片的正面上由呈格子狀排列的被稱為間隔道的分割預(yù)定線而劃分出多個(gè)區(qū)域,在該劃分出的區(qū)域中形成IC、LSI等器件。并且,通過沿著間隔道對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行切斷而對(duì)形成有器件的區(qū)域進(jìn)行分割從而制造出一個(gè)個(gè)的半導(dǎo)體芯片。
為了實(shí)現(xiàn)裝置的小型化、高功能化,提出了如下的模塊構(gòu)造:對(duì)多個(gè)器件進(jìn)行層疊,并將設(shè)置于所層疊的器件上的電極墊(也稱為焊盤)連接。該模塊構(gòu)造采用如下的結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)1。):對(duì)半導(dǎo)體晶片中的設(shè)置有電極墊的部位照射激光光線而形成達(dá)到該電極墊的通孔(激光加工孔),在該通孔(激光加工孔)中埋入與電極墊連接的鋁等導(dǎo)電性材料。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-062261號(hào)公報(bào)
為了形成上述通孔,必須向一個(gè)部位多次照射脈沖激光光線,為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高,需要提高脈沖激光光線的重復(fù)頻率。但是,存在如下的問題:當(dāng)以較高的重復(fù)頻率向一個(gè)部位連續(xù)地照射脈沖激光光線時(shí),因熱積存而在晶片上產(chǎn)生裂紋,器件的品質(zhì)降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
并且,還存在如下的情況:雖然根據(jù)要制造的器件而不同,但為了不會(huì)因通孔加工而產(chǎn)生裂紋而對(duì)用于加工的脈沖激光光線的重復(fù)頻率進(jìn)行限制(例如,為10kHz)。因此,本發(fā)明要解決的技術(shù)性課題在于,提供晶片的加工方法和加工裝置,既維持受限制的脈沖激光光線的最大重復(fù)頻率,也能夠在多個(gè)部位同時(shí)地形成通孔。
為了解決上述主要的技術(shù)性課題,根據(jù)本發(fā)明,提供一種晶片的加工方法,多個(gè)器件由分割預(yù)定線劃分而形成于該晶片的正面上,其中,該晶片的加工方法具有如下的步驟:位置信息存儲(chǔ)步驟,與各器件在該晶片中的位置信息一同,對(duì)各器件上所形成的多個(gè)電極墊在各器件中的位置信息進(jìn)行存儲(chǔ);橢圓軌道生成步驟,將彼此兩兩相鄰的4個(gè)器件作為一個(gè)群組而生成通過各器件中的配設(shè)于相同位置的4個(gè)電極墊的包含圓在內(nèi)的橢圓軌道;激光光線照射步驟,一邊描繪該橢圓軌道一邊利用脈沖激光光線照射單元對(duì)與該4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置照射脈沖激光光線;以及橢圓軌道定位步驟,對(duì)該橢圓軌道進(jìn)行定位以使該橢圓軌道通過與接下來應(yīng)該加工的4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置,在該晶片的加工方法中,一邊對(duì)該晶片與脈沖激光光線照射單元相對(duì)地進(jìn)行加工進(jìn)給,一邊依次實(shí)施該激光光線照射步驟和該橢圓軌道定位步驟而對(duì)該晶片實(shí)施通孔加工,該通孔加工用于形成與該電極墊對(duì)應(yīng)的通孔。
優(yōu)選在該激光光線照射步驟中,在該橢圓軌道被定位成通過該4個(gè)電極墊的狀態(tài)下實(shí)施將多個(gè)脈沖激光光線照射到與該4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置的通孔加工。
能夠通過對(duì)構(gòu)成一個(gè)群組的該4個(gè)器件執(zhí)行該激光光線照射步驟,在激光光線的照射為第1次的2個(gè)器件中局部性地實(shí)施通孔加工,在已經(jīng)局部性地執(zhí)行了通孔加工而激光光線的照射為第2次的另外的2個(gè)器件中對(duì)剩余的未加工的部分實(shí)施通孔加工,由此完成對(duì)于該另外的2個(gè)器件的所有的電極墊的通孔加工,將通過實(shí)施該激光光線照射步驟而與所有的電極墊對(duì)應(yīng)地完成了通孔加工的2個(gè)器件從該群組中分離,由局部性地進(jìn)行了通孔加工的2個(gè)器件和在加工進(jìn)給方向上相鄰的未加工的2個(gè)器件結(jié)成新的群組,將該橢圓軌道定位于新的群組所包含的4個(gè)器件,而依次實(shí)施該激光光線照射步驟和該橢圓軌道定位步驟。
尤其優(yōu)選通過對(duì)配設(shè)于各器件的多個(gè)電極墊依次賦予編號(hào)而分成奇數(shù)編號(hào)的第一電極墊組和偶數(shù)編號(hào)的第二電極墊組而設(shè)定該位置信息,在對(duì)構(gòu)成一個(gè)群組的該4個(gè)器件執(zhí)行該激光光線照射步驟的情況下,在該激光光線照射步驟中,對(duì)于該4個(gè)器件的該第一電極墊組和第二電極墊組中的未加工的任意一方的電極墊組,一邊描繪橢圓軌道一邊照射脈沖激光光線,由此完成與2個(gè)器件的所有的電極墊對(duì)應(yīng)的通孔加工,并將完成了對(duì)所有的電極墊的通孔加工的2個(gè)器件從該群組中分離,由只對(duì)第一電極墊組和第二電極墊組中的任意一方進(jìn)行了通孔加工的2個(gè)器件和在加工進(jìn)給方向上相鄰的未加工的2個(gè)器件結(jié)成新的群組,將該橢圓軌道定位于新的群組所包含的4個(gè)器件,對(duì)第一電極墊組、第二電極墊組中的未加工的電極墊組實(shí)施該激光光線照射步驟和該橢圓軌道定位步驟,依次完成對(duì)2個(gè)器件的通孔加工。
另外,優(yōu)選在該晶片的外周,在無法由彼此兩兩相鄰的4個(gè)器件結(jié)成群組的情況下,由不足4個(gè)的器件結(jié)成群組,并停止對(duì)器件欠缺的區(qū)域的激光光線的照射。
此外,為了解決上述主要的技術(shù)性課題,根據(jù)本發(fā)明,提供一種加工裝置,其構(gòu)成為包含:保持單元,其在由X軸、Y軸規(guī)定的平面上對(duì)晶片進(jìn)行保持,多個(gè)器件由分割預(yù)定線劃分而形成于該晶片的正面上;以及激光光線照射單元,其對(duì)保持在該保持單元上的晶片照射激光光線而實(shí)施加工,其中,該加工裝置具有如下的單元:位置信息存儲(chǔ)單元,其與各器件在該晶片中的位置信息一同,對(duì)各器件上所形成的多個(gè)電極墊的位置信息進(jìn)行存儲(chǔ);橢圓軌道生成單元,其將彼此兩兩相鄰的4個(gè)器件作為一個(gè)群組而根據(jù)該電極墊的位置信息生成通過配設(shè)于相同位置的4個(gè)電極墊的包含圓在內(nèi)的橢圓軌道;橢圓軌道定位單元,其將該橢圓軌道定位于與應(yīng)該加工的該4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置;以及激光光線照射單元,其一邊描繪該橢圓軌道一邊對(duì)與該4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置照射脈沖激光光線,該加工裝置一邊對(duì)晶片與脈沖激光光線相對(duì)地進(jìn)行加工進(jìn)給一邊使該激光光線照射單元和該橢圓軌道定位單元進(jìn)行動(dòng)作而形成通孔。
能夠是該激光光線照射單元包含:振蕩器,其以4的倍數(shù)的重復(fù)頻率M振蕩出脈沖激光光線;以及聚光器,其將該振蕩器振蕩出的脈沖激光光線聚光到該保持單元所保持的晶片上,該橢圓軌道生成單元配設(shè)在該振蕩器與該聚光器之間,由X軸諧振掃描器和Y軸諧振掃描器構(gòu)成,該X軸諧振掃描器以重復(fù)頻率M的1/4的重復(fù)頻率使激光光線的照射方向在X軸方向上擺動(dòng),該Y軸諧振掃描器以重復(fù)頻率M的1/4的重復(fù)頻率使激光光線的照射方向在Y軸方向上擺動(dòng),該橢圓軌道生成單元生成向各電極墊分配脈沖激光光線的橢圓軌道,該各電極墊的位置信息存儲(chǔ)于該位置信息存儲(chǔ)單元,該橢圓軌道定位單元由X軸掃描器和Y軸掃描器構(gòu)成,該X軸掃描器使該橢圓軌道生成單元所生成的橢圓軌道在X軸方向上移動(dòng),該Y軸掃描器使該橢圓軌道在Y軸方向上移動(dòng),該橢圓軌道定位單元根據(jù)存儲(chǔ)于該位置信息存儲(chǔ)單元的電極墊的位置信息而將該橢圓軌道定位成通過加工對(duì)象的4個(gè)電極墊,另外,優(yōu)選該X軸諧振掃描器所生成的正弦曲線的相位相對(duì)于該Y軸諧振掃描器所生成的正弦曲線的相位偏移π/2。
根據(jù)本發(fā)明的晶片的激光加工方法,具有如下的步驟:位置信息存儲(chǔ)步驟,與各器件在該晶片中的位置信息一同,對(duì)各器件上所形成的多個(gè)電極墊在各器件中的位置信息進(jìn)行存儲(chǔ);橢圓軌道生成步驟,將彼此兩兩相鄰的4個(gè)器件作為一個(gè)群組而生成通過各器件中的配設(shè)于相同位置的4個(gè)電極墊的包含圓在內(nèi)的橢圓軌道;激光光線照射步驟,一邊描繪該橢圓軌道一邊利用脈沖激光光線照射單元對(duì)與該4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置照射脈沖激光光線;以及橢圓軌道定位步驟,對(duì)該橢圓軌道進(jìn)行定位以使該橢圓軌道通過與接下來應(yīng)該加工的4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置,在該晶片的加工方法中,一邊對(duì)該晶片與脈沖激光光線照射單元相對(duì)地進(jìn)行加工進(jìn)給,一邊依次實(shí)施該激光光線照射步驟和該橢圓軌道定位步驟而對(duì)該晶片實(shí)施通孔加工,該通孔加工用于形成與該電極墊對(duì)應(yīng)的通孔,由此,能夠維持為在1個(gè)部位的通孔的形成時(shí)不會(huì)產(chǎn)生裂紋的最大的重復(fù)頻率(例如,10kHz)以下,并且能夠以同時(shí)進(jìn)行的方式實(shí)施對(duì)與多個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置照射激光光線的通孔加工,能夠提高生產(chǎn)性。
并且,通過對(duì)構(gòu)成一個(gè)群組的該4個(gè)器件執(zhí)行該激光光線照射步驟,在激光光線的照射為第1次的2個(gè)器件中局部性地實(shí)施通孔加工,在已經(jīng)局部性地執(zhí)行了通孔加工且激光光線的照射為第2次的另外的2個(gè)器件中對(duì)剩余的未加工的部分實(shí)施通孔加工,由此完成針對(duì)該另外的2個(gè)器件的所有的電極墊的通孔加工,能夠通過實(shí)施該激光光線照射步驟而將與所有的電極墊對(duì)應(yīng)地完成了通孔加工的2個(gè)器件從該群組中分離,由局部性地進(jìn)行了通孔加工的2個(gè)器件和在加工進(jìn)給方向上相鄰的未加工的2個(gè)器件構(gòu)成新的群組,將該橢圓軌道定位于新的群組所包含的4個(gè)器件,依次實(shí)施該激光光線照射步驟和該橢圓軌道定位步驟,由此即使在追隨著晶片與激光光線照射單元的相對(duì)的加工進(jìn)給速度對(duì)通過接下來應(yīng)該加工的電極墊的各位置坐標(biāo)的該橢圓軌道進(jìn)行定位而使激光光線的照射方向偏轉(zhuǎn)的情況下,也能夠減小偏轉(zhuǎn)調(diào)整的角度,能夠使激光光線相對(duì)于晶片的入射角收斂在允許范圍而實(shí)施適當(dāng)?shù)募庸ぁ?/p>
此外,根據(jù)本發(fā)明的加工裝置,其構(gòu)成為包含:保持單元,其在由X軸、Y軸規(guī)定的平面上對(duì)晶片進(jìn)行保持,多個(gè)器件由分割預(yù)定線劃分而形成于該晶片的正面上;以及激光光線照射單元,其對(duì)保持在該保持單元上的晶片照射激光光線而實(shí)施加工,其中,該加工裝置具有如下的單元:位置信息存儲(chǔ)單元,其與各器件在該晶片中的位置信息一同,對(duì)各器件上所形成的多個(gè)電極墊的位置信息進(jìn)行存儲(chǔ);橢圓軌道生成單元,其將彼此兩兩相鄰的4個(gè)器件作為一個(gè)群組而根據(jù)該電極墊的位置信息生成通過配設(shè)于相同位置的4個(gè)電極墊的包含圓在內(nèi)的橢圓軌道;橢圓軌道定位單元,其將該橢圓軌道定位于與應(yīng)該加工的該4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置;以及激光光線照射單元,其一邊描繪該橢圓軌道一邊對(duì)與該4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置照射脈沖激光光線,該加工裝置一邊對(duì)晶片與脈沖激光光線相對(duì)地進(jìn)行加工進(jìn)給一邊使該激光光線照射單元和該橢圓軌道定位單元進(jìn)行動(dòng)作而形成通孔,因此,與上述同樣,當(dāng)向1個(gè)部位照射多次激光光線而形成通孔時(shí),能夠維持為在通孔的形成時(shí)不會(huì)產(chǎn)生裂紋的最大的重復(fù)頻率以下,并且以同時(shí)進(jìn)行的方式實(shí)施對(duì)與多個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置照射激光光線的通孔加工,能夠提高生產(chǎn)性。
附圖說明
圖1是實(shí)施本發(fā)明的被加工物的加工方法的激光加工裝置的立體圖。
圖2是用于對(duì)圖1所示的激光加工裝置上所裝載的激光光線照射單元、橢圓軌道生成單元、橢圓軌道定位單元進(jìn)行說明的框圖。
圖3是圖1所示的激光加工裝置上所裝載的控制單元的框圖。
圖4是由圖1所示的激光加工裝置進(jìn)行加工的半導(dǎo)體晶片的俯視圖、以及局部放大圖。
圖5的(a)~(d)是示出本發(fā)明所執(zhí)行的第一實(shí)施方式的通孔加工的說明圖。
圖6的(a)、(b)是示出圖2所示的橢圓軌道生成單元的動(dòng)作的說明圖。
圖7-1的(a)、(b)是示出本發(fā)明所執(zhí)行的第二實(shí)施方式的通孔加工的說明圖。
圖7-2的(c)是示出本發(fā)明所執(zhí)行的第二實(shí)施方式的通孔加工的說明圖。
標(biāo)號(hào)說明
1:激光加工裝置;2:靜止基臺(tái);3:卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu);36:卡盤工作臺(tái);4:激光光線照射組件;5:激光光線照射單元;52:輸出調(diào)整單元;53:反射鏡;54:聚光器;6:拍攝單元;7:橢圓軌道生成單元;71:Y軸諧振掃描器;72:X軸諧振掃描器;8:橢圓軌道定位單元;81:X軸掃描器(聲光元件(AOD));82:Y軸掃描器(聲光元件(AOD));20:半導(dǎo)體晶片;21:分割預(yù)定線;22:器件。
具體實(shí)施方式
以下,關(guān)于本發(fā)明的加工方法、以及用于實(shí)施該加工方法的加工裝置的優(yōu)選的第一實(shí)施方式,參照附圖并詳細(xì)地進(jìn)行說明。
圖1中示出用于實(shí)施本發(fā)明的晶片的加工方法的激光加工裝置1的立體圖,該激光加工裝置1具有:靜止基臺(tái)2;卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3,其以能夠在箭頭X所示的X軸方向上移動(dòng)的方式配設(shè)于該靜止基臺(tái)2,并對(duì)被加工物進(jìn)行保持;以及激光光線照射組件4,其配設(shè)在靜止基臺(tái)2上??ūP工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有:一對(duì)導(dǎo)軌31、31,它們沿著X軸方向平行地配設(shè)在靜止基臺(tái)2上;第1滑動(dòng)塊32,其以能夠在X軸方向上移動(dòng)的方式配設(shè)在該導(dǎo)軌31、31上;第2滑動(dòng)塊33,其以能夠在與X軸方向垂直的箭頭Y所示的Y軸方向上移動(dòng)的方式配設(shè)在該第1滑動(dòng)塊32上;罩工作臺(tái)35,其由圓筒部件34支承在該第2滑動(dòng)塊33上;以及作為保持單元的卡盤工作臺(tái)36,其對(duì)被加工物進(jìn)行保持。該卡盤工作臺(tái)36具有由具有通氣性的多孔性材料形成的吸附盤361,通過使未圖示的吸引單元進(jìn)行動(dòng)作而在作為吸附盤361的上表面的保持面上保持被加工物。通過配設(shè)在圓筒部件34內(nèi)的未圖示的脈沖電動(dòng)機(jī)而使這樣構(gòu)成的卡盤工作臺(tái)36旋轉(zhuǎn)。另外,在卡盤工作臺(tái)36中配設(shè)有用于對(duì)環(huán)狀的框架進(jìn)行固定的夾具362,該夾具362隔著保護(hù)帶對(duì)被加工物進(jìn)行支承。
上述第1滑動(dòng)塊32在下表面上設(shè)置有與上述一對(duì)導(dǎo)軌31、31嵌合的一對(duì)被導(dǎo)槽321、321,并且在上表面上設(shè)置有沿著Y軸方向平行地形成的一對(duì)導(dǎo)軌322、322。這樣構(gòu)成的第1滑動(dòng)塊32構(gòu)成為通過使被導(dǎo)槽321、321與一對(duì)導(dǎo)軌31、31嵌合而能夠沿著一對(duì)導(dǎo)軌31、31在X軸方向上移動(dòng)。圖示的卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有用于使第1滑動(dòng)塊32沿著一對(duì)導(dǎo)軌31、31在X軸方向上移動(dòng)的X軸方向移動(dòng)單元37。在X軸方向移動(dòng)單元37中,平行地配設(shè)在上述一對(duì)導(dǎo)軌31與31之間的外螺桿371與用于對(duì)該外螺桿371進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的脈沖電動(dòng)機(jī)372的輸出軸傳動(dòng)連結(jié)。另外,外螺桿371與第1滑動(dòng)塊32的中央部下表面上突出地設(shè)置的未圖示的外螺紋塊上所形成的貫穿內(nèi)螺紋孔螺合。因此,通過脈沖電動(dòng)機(jī)372使外螺桿371進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),而使第1滑動(dòng)塊32沿著導(dǎo)軌31、31在X軸方向上移動(dòng)。
圖示的激光加工裝置1具有用于對(duì)上述卡盤工作臺(tái)36的X軸方向位置進(jìn)行檢測(cè)的未圖示的X軸方向位置檢測(cè)單元。該X軸方向位置檢測(cè)單元由未圖示的直線標(biāo)尺和未圖示的讀取頭構(gòu)成,該直線標(biāo)尺沿著導(dǎo)軌31配設(shè),該讀取頭配設(shè)于第1滑動(dòng)塊32,與第1滑動(dòng)塊32一同沿著該直線標(biāo)尺移動(dòng)。該X軸方向位置檢測(cè)單元的讀取頭例如每隔1μm將1個(gè)脈沖的脈沖信號(hào)發(fā)送給后述的控制單元。并且,后述的控制單元通過對(duì)所輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)而對(duì)卡盤工作臺(tái)36的X軸方向位置進(jìn)行檢測(cè)。另外,在作為上述X軸方向移動(dòng)單元37的驅(qū)動(dòng)源使用脈沖電動(dòng)機(jī)372的情況下,也可以通過對(duì)向脈沖電動(dòng)機(jī)372輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的后述的控制單元的驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)而對(duì)卡盤工作臺(tái)36的X軸方向上的位置進(jìn)行檢測(cè)。并且,在作為上述X軸方向移動(dòng)單元37的驅(qū)動(dòng)源使用伺服電動(dòng)機(jī)的情況下,也可以通過向后述的控制單元發(fā)送對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)編碼器所輸出的脈沖信號(hào),控制單元對(duì)所輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),而對(duì)卡盤工作臺(tái)36的X軸方向位置進(jìn)行檢測(cè),在本發(fā)明中關(guān)于對(duì)該X軸方向位置進(jìn)行檢測(cè)的單元的形式并沒有被特別地限定。
上述第2滑動(dòng)塊33在下表面上設(shè)置有與上述第1滑動(dòng)塊32的上表面上所設(shè)置的一對(duì)導(dǎo)軌322、322嵌合的一對(duì)被導(dǎo)槽331、331,構(gòu)成為能夠通過使該被導(dǎo)槽331、331與一對(duì)導(dǎo)軌322、322嵌合而在Y軸方向上移動(dòng)。圖示的卡盤工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3具有Y軸方向移動(dòng)單元38,該Y軸方向移動(dòng)單元38用于使第2滑動(dòng)塊33沿著設(shè)置于第1滑動(dòng)塊32的一對(duì)導(dǎo)軌322、322在Y軸方向上移動(dòng)。Y軸方向移動(dòng)單元38包含:外螺桿381,其平行地配設(shè)在上述一對(duì)導(dǎo)軌322、322之間;以及脈沖電動(dòng)機(jī)382等驅(qū)動(dòng)源,其用于對(duì)該外螺桿381進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。該外螺桿381的一端旋轉(zhuǎn)自如地支承于上述第1滑動(dòng)塊32的上表面上所固定的軸承塊383,另一端與上述脈沖電動(dòng)機(jī)382的輸出軸傳動(dòng)連結(jié)。另外,外螺桿381與第2滑動(dòng)塊33的中央部下表面上所突出設(shè)置的未圖示的外螺紋塊中所形成的貫穿內(nèi)螺紋孔螺合。因此,通過脈沖電動(dòng)機(jī)382對(duì)外螺桿381進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),而使第2滑動(dòng)塊33沿著導(dǎo)軌322、322在Y軸方向上移動(dòng)。
圖示的激光加工裝置1具有用于對(duì)上述第2滑動(dòng)塊33的Y軸方向位置進(jìn)行檢測(cè)的未圖示的Y軸方向位置檢測(cè)單元。該Y軸方向位置檢測(cè)單元與上述的X軸方向位置檢測(cè)單元同樣,由未圖示的直線標(biāo)尺和未圖示的讀取頭構(gòu)成,該直線標(biāo)尺沿著導(dǎo)軌322配設(shè),該讀取頭配設(shè)于第2滑動(dòng)塊33,與第2滑動(dòng)塊33一同沿著該直線標(biāo)尺移動(dòng)。該Y軸方向位置檢測(cè)單元的該讀取頭例如每隔1μm將1個(gè)脈沖的脈沖信號(hào)發(fā)送給后述的控制單元。并且,后述的控制單元通過對(duì)所輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)而對(duì)第2滑動(dòng)塊33的Y軸方向位置進(jìn)行檢測(cè)。另外,在作為上述Y軸方向移動(dòng)單元38的驅(qū)動(dòng)源使用脈沖電動(dòng)機(jī)382的情況下,也可以通過對(duì)向脈沖電動(dòng)機(jī)382輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的后述的控制單元的驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)而對(duì)第2滑動(dòng)塊33的Y軸方向上的位置進(jìn)行檢測(cè)。并且,在作為上述Y軸方向移動(dòng)單元38的驅(qū)動(dòng)源使用伺服電動(dòng)機(jī)的情況下,也可以通過向后述的控制單元發(fā)送對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)編碼器所輸出的脈沖信號(hào),控制單元對(duì)所輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),而對(duì)第2滑動(dòng)塊33的Y軸方向位置進(jìn)行檢測(cè)。
上述激光光線照射組件4具有:支承部件41,其配置在上述靜止基臺(tái)2上;外殼42,其由該支承部件41支承,實(shí)質(zhì)上水平延出;激光光線照射單元5,其配設(shè)于該外殼42;以及拍攝單元6,其配設(shè)于外殼42的前端部,對(duì)應(yīng)該進(jìn)行激光加工的加工區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)。該拍攝單元6除了通過可視光線進(jìn)行拍攝的通常的拍攝元件(CCD)之外,還由紅外線照明單元、光學(xué)系統(tǒng)、拍攝元件(紅外線CCD)等構(gòu)成,并向后述的控制單元發(fā)送所拍攝的圖像信號(hào),其中,該紅外線照明單元向被加工物照射紅外線,該光學(xué)系統(tǒng)捕獲該紅外線照明單元所照射的紅外線,該拍攝元件(紅外線CCD)輸出與該光學(xué)系統(tǒng)所捕獲的紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。
參照?qǐng)D2對(duì)上述激光光線照射單元5以及附加于激光光線照射單元5而配設(shè)的橢圓軌道生成單元7、橢圓軌道定位單元8進(jìn)行說明。圖示的激光光線照射單元5構(gòu)成為包含:脈沖激光光線振蕩器51,其以重復(fù)頻率M(例如為40kHz)照射激光光線;輸出調(diào)整單元(衰減器)52,其對(duì)從該脈沖激光光線振蕩器51振蕩出的脈沖激光光線的輸出進(jìn)行調(diào)整;方向轉(zhuǎn)換鏡53,其用于朝向卡盤工作臺(tái)36上的被加工物對(duì)所照射的脈沖激光光線的光路進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換;以及聚光透鏡54,其聚光到卡盤工作臺(tái)36所保持的半導(dǎo)體晶片20上而進(jìn)行照射。另外,關(guān)于圖2所示的卡盤工作臺(tái)36,將與附圖所記載的平面垂直的方向設(shè)為X軸方向、將左右方向設(shè)為Y軸方向。
如圖2所示,橢圓軌道生成單元7配設(shè)在該脈沖激光光線振蕩器51與該聚光透鏡54之間,根據(jù)存儲(chǔ)于后述的控制單元9的該電極墊的位置信息,使得從脈沖激光光線振蕩器51振蕩出的脈沖激光光線的照射方向的軌跡成為橢圓軌道(在本發(fā)明中,當(dāng)然還包含橢圓的短軸與長軸的長度一致的圓軌道),該橢圓軌道通過分組后的4個(gè)器件的從背面觀察時(shí)配設(shè)于相同位置的4個(gè)電極墊,該橢圓軌道生成單元7例如由Y軸諧振掃描器71和X軸諧振掃描器72構(gòu)成,該Y軸諧振掃描器71按照激光光線振蕩單元振蕩出的激光光線的重復(fù)頻率M的1/4的頻率(例如為10kHz)使激光光線的照射方向在Y軸方向上擺動(dòng),該X軸諧振掃描器72按照該重復(fù)頻率M的1/4的頻率(例如為10kHz)使激光光線的照射方向在X軸方向上擺動(dòng)。
橢圓軌道定位單元8對(duì)該橢圓軌道進(jìn)行調(diào)整而定位,使得通過該橢圓軌道生成單元7而呈橢圓軌道的脈沖激光光線的照射方向的軌跡始終通過與晶片上的應(yīng)該加工的4個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo),該橢圓軌道定位單元8例如由對(duì)該橢圓軌道生成單元7所生成的橢圓軌道在X軸方向上進(jìn)行偏轉(zhuǎn)調(diào)整的X軸掃描器(聲光元件(AOD))81和對(duì)該橢圓軌道在Y軸方向上進(jìn)行偏轉(zhuǎn)調(diào)整的Y軸掃描器(聲光元件(AOD))82構(gòu)成,還具有阻尼器阻尼器在選擇性地停止激光光線的照射的情況下所使用的吸收激光光線的阻尼器83。構(gòu)成該X軸掃描器81、Y軸掃描器82的聲光元件(AOD)具有偏轉(zhuǎn)角度調(diào)整單元,該偏轉(zhuǎn)角度調(diào)整單元根據(jù)從后述的控制單元9施加的電壓而對(duì)通過該聲光元件(AOD)的激光光線的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整,使得能夠借助X軸掃描器81的作用而使橢圓軌道生成單元所生成的激光光線照射方向的橢圓軌道在X軸方向上偏轉(zhuǎn),同樣能夠借助Y軸掃描器82的作用而使激光光線照射方向的該橢圓軌道在Y軸方向上偏轉(zhuǎn)。
另外,橢圓軌道生成單元7、橢圓軌道定位單元8不限于上述具體的結(jié)構(gòu),只要具有相同的功能,可以替換成其他的公知的單元。例如,各聲光元件(AOD)可以變更為能夠?qū)崿F(xiàn)相同的偏轉(zhuǎn)功能的壓電掃描器、電掃描器。并且,上述該反射鏡53也可以構(gòu)成為掃描鏡53′,該掃描鏡53′對(duì)通過了橢圓軌道定位單元8的脈沖激光光線的照射方向進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整校正。
圖示的激光加工裝置1具有圖3所示的控制單元9??刂茊卧?由計(jì)算機(jī)構(gòu)成,具有:根據(jù)控制程序而進(jìn)行運(yùn)算處理的中央運(yùn)算處理(CPU)91、對(duì)控制程序等進(jìn)行保存的只讀存儲(chǔ)器(ROM)92、對(duì)運(yùn)算結(jié)果等進(jìn)行保存的可讀寫的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)93、輸入接口94、輸出接口95。
圖4中示出作為通過本發(fā)明的通孔的加工方法而加工的被加工物的半導(dǎo)體晶片20的俯視圖(下部)、以及表示對(duì)其一部分進(jìn)行放大4個(gè)器件22的圖(上部),其中,該4個(gè)器件22彼此兩兩相鄰。關(guān)于像圖示那樣借助保護(hù)帶T支承于環(huán)狀的框架F的半導(dǎo)體晶片20,在背面?zhèn)缺荒ハ鞫玫降暮穸葹?00μm的由硅形成的基板的正面上由呈格子狀排列的多條間隔道21劃分出多個(gè)區(qū)域,在該劃分出的區(qū)域中分別形成有IC、LSI等器件22,形成有器件22的正面?zhèn)日辰釉诒Wo(hù)帶T上。該各器件22全部具有相同的結(jié)構(gòu)。在各器件22的正面上分別形成有多個(gè)電極墊P1~P20。該電極墊P1~P20由鋁、銅、金、白金、鎳等金屬材料構(gòu)成,厚度形成為1~5μm。
在上述半導(dǎo)體晶片20中,根據(jù)本發(fā)明的加工方法從基板的背面?zhèn)日丈涿}沖激光光線而穿設(shè)出達(dá)到各電極墊的通孔,要想在該半導(dǎo)體晶片20中穿設(shè)出通孔,需要使用圖1所示的激光加工裝置1。另外,在通孔的形成時(shí),不限于從背面照射激光,還可以從正面、即形成有器件的一側(cè)進(jìn)行照射,不限于該實(shí)施例。圖1所示的激光加工裝置1具有:卡盤工作臺(tái)36,其像上述那樣對(duì)被加工物進(jìn)行保持;激光光線照射單元5,其向保持在該卡盤工作臺(tái)36上的被加工物照射激光光線,卡盤工作臺(tái)36構(gòu)成為對(duì)被加工物進(jìn)行吸引保持,通過由上述的X軸方向移動(dòng)單元37構(gòu)成的加工進(jìn)給機(jī)構(gòu)而使被加工物在圖4中箭頭X所示的加工進(jìn)給方向上移動(dòng),并且通過由Y軸方向移動(dòng)單元38構(gòu)成的分度進(jìn)給機(jī)構(gòu)而使被加工物在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)。
以下,對(duì)通孔的加工方法進(jìn)行說明,在該通孔的加工方法中,使用圖1所示的激光加工裝置1而形成達(dá)到圖4所示的半導(dǎo)體晶片20上所形成的器件22的電極墊的通孔。
首先,在圖1所示的激光加工裝置1的卡盤工作臺(tái)36上載置半導(dǎo)體晶片20的正面?zhèn)?,在卡盤工作臺(tái)36上對(duì)半導(dǎo)體晶片20進(jìn)行吸引保持。因此,對(duì)半導(dǎo)體晶片20進(jìn)行保持,使得背面?zhèn)瘸蔀樯蟼?cè)。
像上述那樣對(duì)半導(dǎo)體晶片20進(jìn)行了吸引保持的卡盤工作臺(tái)36被加工進(jìn)給機(jī)構(gòu)定位在拍攝單元6的正下方。當(dāng)將卡盤工作臺(tái)36定位在拍攝單元6的正下方時(shí),在該狀態(tài)下通過拍攝單元6對(duì)保持在卡盤工作臺(tái)36上的半導(dǎo)體晶片20進(jìn)行拍攝,并執(zhí)行模式匹配等圖像處理而進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)作業(yè)以使得保持在卡盤工作臺(tái)36上的半導(dǎo)體晶片20上所形成的格子狀的間隔道21相對(duì)于X軸方向和Y軸方向配設(shè)于規(guī)定的位置。此時(shí),雖然半導(dǎo)體晶片20的形成有間隔道21的基板的正面位于下側(cè),但拍攝單元6像上述那樣由紅外線照明單元、捕獲紅外線的光學(xué)系統(tǒng)以及輸出與紅外線對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的拍攝元件(紅外線CCD)等構(gòu)成,因此能夠從基板的背面?zhèn)韧高^而對(duì)形成分割預(yù)定線的間隔道21進(jìn)行拍攝。
通過實(shí)施上述的對(duì)準(zhǔn)作業(yè)而將保持在卡盤工作臺(tái)36上的半導(dǎo)體晶片20定位在卡盤工作臺(tái)36上的規(guī)定的坐標(biāo)位置。這里,在本發(fā)明的加工方法中,執(zhí)行位置信息存儲(chǔ)步驟,該位置信息存儲(chǔ)步驟用于與半導(dǎo)體晶片20的基板的正面上所形成的所有器件22在半導(dǎo)體晶片20上的位置信息一同存儲(chǔ)各器件22上所形成的所有電極墊P1~P20在各器件22上的位置信息,并保存于激光加工裝置1的上述控制單元9的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中。
關(guān)于上述位置信息存儲(chǔ)步驟,進(jìn)一步詳細(xì)地說明。如圖4的下部所示,在本實(shí)施方式中,半導(dǎo)體晶片20上所形成的一個(gè)個(gè)的器件22被賦予用于確定在半導(dǎo)體晶片20上的位置的位置信息,將圖中左右方向設(shè)為X軸,將上下方向設(shè)為Y軸,從最左方的器件朝向右方依次設(shè)為X1、X2、X3…、Xn,從最上方朝向下方依次定義為Y1、Y2、Y3…、Yn。由此,關(guān)于在上部放大地示出其一部分的各器件22的位置坐標(biāo),將左上的器件22定義為(X1,Y4),將右上的器件22定義為(X2,Y4),將右下的器件22定義為(X2,Y5),將左下的器件22定義為(X1,Y5)。
此外,在本實(shí)施方式的各器件22中,形成有在載置于卡盤工作臺(tái)36上的狀態(tài)下沿與加工進(jìn)給方向(X軸方向)垂直的方向(Y軸方向)排列的第一電極墊列L1、第二電極墊列L2,定義出用于表示各電極墊P1~P20在各器件22上的位置的位置信息。更具體而言,當(dāng)依據(jù)圖4的上部左上的器件22(X1,Y4)來觀測(cè)時(shí),例如將構(gòu)成左側(cè)的第一電極墊列L1的電極墊P1~P10的X坐標(biāo)定義為x1,將構(gòu)成右側(cè)的第二電極墊列L2的電極墊P11~P20的X坐標(biāo)定義為x2,將構(gòu)成第一電極墊列L1、第二電極墊列L2的各電極墊P1~P20的Y坐標(biāo)從最上方朝向下方定義為y1、y2、y3…y10。即,圖4的上部所示的放大圖的器件22(X1,Y4)的左側(cè)的第一電極墊列L1的從上朝向下方排列的電極墊P1~P10的位置信息分別被定義為(x1,y1)、(x1,y2)、(x1,y3)…、(x1,y10),右側(cè)的第二電極墊列L2的從上朝向下方排列的各電極墊P11~P20的位置信息分別被定義為(x2,y1)、(x2,y2)、(x2,y3)…(x2,y10)。并且,對(duì)于所有的器件22的電極墊P1~P20,通過與上述相同的定義方式而賦予其位置信息。由此,例如圖4的上部所示的4個(gè)器件22(X1,Y4)、(X2,Y4)、(X2,Y5)、(X1,Y5)的第一電極墊列L1的最上方的電極墊P1的位置信息全部為(x1,y1)。由此,圖示的4個(gè)器件的左上的電極墊P1是指“相同位置的電極墊”。
如上所述,在本發(fā)明的加工方法中,執(zhí)行位置信息存儲(chǔ)步驟,用于與半導(dǎo)體晶片20的基板的正面上所形成的所有器件22在半導(dǎo)體晶片20上的上述位置信息一同,對(duì)各器件22上所形成的所有電極墊在各器件22上的上述位置信息進(jìn)行存儲(chǔ)。然后,保持在卡盤工作臺(tái)36上的半導(dǎo)體晶片20通過上述對(duì)準(zhǔn)作業(yè)而定位在卡盤工作臺(tái)36上的規(guī)定的坐標(biāo)位置,因此自動(dòng)地確定激光光線的照射時(shí)所需要的半導(dǎo)體晶片20上的所有的電極墊在卡盤工作臺(tái)上的坐標(biāo)位置。
當(dāng)像上述那樣實(shí)施對(duì)準(zhǔn)并執(zhí)行位置信息存儲(chǔ)步驟時(shí),通過橢圓軌道生成單元執(zhí)行橢圓軌道生成步驟。為了明確地說明該橢圓軌道生成步驟,以從圖4的上部所示的4個(gè)器件22(X1,Y4)、(X2,Y4)、(X2,Y5)、(X1,Y5)起實(shí)施激光加工的情況為例而進(jìn)行說明。
在本發(fā)明的加工方法中,將彼此兩兩相鄰的縱橫2列的4個(gè)器件22作為一個(gè)群組,對(duì)該4個(gè)器件22同時(shí)實(shí)施激光加工。首先,使保持著半導(dǎo)體晶片20的卡盤工作臺(tái)36的加工進(jìn)給單元(X軸方向移動(dòng)單元37)、分度進(jìn)給單元(Y軸方向移動(dòng)單元38)進(jìn)行動(dòng)作,在不存在后述的橢圓軌道生成單元7的擺動(dòng)作用、橢圓軌道定位單元8的偏轉(zhuǎn)作用的狀態(tài)下,使卡盤工作臺(tái)36移動(dòng)至假設(shè)從激光光線振蕩器51振蕩出激光光線的情況下激光光線所照射的圖5的(a)中的點(diǎn)O1所示的位置。另外,該點(diǎn)O1位于各器件22(X1,Y4)、(X2,Y4)、(X2,Y5)、(X1,Y5)中最初被實(shí)施通孔加工的各器件22上的配設(shè)于相同位置的4個(gè)電極墊P1(x1,y1)的中心。
在將點(diǎn)O1定位在激光光線照射單元5的正下方之后,橢圓軌道生成單元7根據(jù)所存儲(chǔ)的4個(gè)電極墊P1的位置信息而生成橢圓軌道,該橢圓軌道描繪從激光光線振蕩器51照射的激光光線的照射方向通過4個(gè)電極墊P1的橢圓軌道。更具體而言,通過使Y軸諧振掃描器71的掃描鏡711以10kHz擺動(dòng)而使激光光線的照射方向在Y軸方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)(參照?qǐng)D6的(a)),并且通過使X軸諧振掃描器72的掃描鏡721以與Y軸諧振掃描器71相同的頻率10kHz擺動(dòng)而使激光光線的照射方向在X軸方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)(參照?qǐng)D6的(b))。這里,如圖6所示,Y軸諧振掃描器71和X軸諧振掃描器72擺動(dòng)以使得因X軸諧振掃描器721擺動(dòng)而描繪的正弦曲線相對(duì)于因Y軸諧振掃描器71的掃描鏡711的擺動(dòng)而描繪的正弦曲線延遲π/2相位,并且設(shè)定Y軸諧振掃描器71的掃描鏡711以及X軸諧振掃描器72的掃描鏡721所進(jìn)行的擺動(dòng)的振幅,以使得從激光光線振蕩器51照射的激光光線的照射方向通過在各器件22上處于相同位置坐標(biāo)的4個(gè)電極墊P1(x1,y1)上。
在以脈沖激光光線所照射的照射方向通過該4個(gè)電極墊P1的方式生成橢圓軌道之后,按照脈沖激光光線通過該4個(gè)電極墊P1在卡盤工作臺(tái)36上的坐標(biāo)位置的時(shí)機(jī),通過脈沖激光光線照射單元5照射脈沖激光光線(脈沖激光光線照射步驟)。更具體而言,將從激光光線振蕩器51振蕩出的脈沖激光光線的重復(fù)頻率設(shè)定為作為X軸、Y軸諧振掃描器的掃描鏡的擺動(dòng)頻率10kHz的4倍的40kHz,調(diào)整脈沖激光光線的照射時(shí)機(jī)以使得在相對(duì)于Y軸諧振掃描器的擺動(dòng)周期相位為π/4、3π/4、5π/4、7π/4的時(shí)機(jī)分別振蕩出激光光線,并與該電極墊P1的位置坐標(biāo)對(duì)應(yīng)地對(duì)半導(dǎo)體晶片20的背面重復(fù)多次照射脈沖激光光線,穿設(shè)出通孔。在像后述的加工條件所示那樣形成該通孔的情況下,通過對(duì)1個(gè)部位的合計(jì)10次的脈沖激光光線的照射而形成通孔,該通孔從半導(dǎo)體晶片20的背面達(dá)到形成于正面?zhèn)鹊碾姌O墊。另外,在本實(shí)施方式中,完成了該通孔的部位用涂黑的圓圈表示,未加工的部位用中空的圓圈表示。
另外,上述通孔加工的各加工條件被設(shè)定為如下。
【晶片條件】
間隔道間隔:X軸方向5mm、Y軸方向7mm
電極墊:Y軸方向上10個(gè)、X軸方向上2列=20個(gè)
通孔形成:10次脈沖激光/電極墊
【激光加工裝置條件】
激光光線的波長:355nm
平均輸出:4W
重復(fù)頻率:40kHz
聚光光斑直徑:
加工進(jìn)給速度:500mm/秒
當(dāng)根據(jù)上述條件實(shí)施通孔加工時(shí),脈沖激光光線的照射方向以10kHz的頻率描繪橢圓軌道,在脈沖激光光線的照射方向在該橢圓軌道上環(huán)繞一周的期間,振蕩出4次以40kHz的頻率照射的脈沖激光光線,以10kHz的頻率對(duì)1個(gè)部位的電極墊P1照射脈沖激光光線。即,大致同時(shí)地實(shí)質(zhì)上以10kHz的頻率對(duì)4個(gè)部位的電極墊P1實(shí)施通孔加工。
在對(duì)上述最初的4個(gè)器件的電極墊P1照射規(guī)定的多次(在上述條件下為10次)脈沖激光光線,完成針對(duì)該4個(gè)電極墊P1的通孔的形成之后,對(duì)橢圓軌道定位單元8的Y軸掃描器82的聲光元件(AOD)施加規(guī)定的電壓,而對(duì)脈沖激光光線相對(duì)于Y軸方向的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整,從而執(zhí)行橢圓軌道定位步驟以使得橢圓軌道的中心O1移動(dòng)至O2(參照?qǐng)D5的(b))而使脈沖激光光線的照射方向通過接下來應(yīng)該加工的4個(gè)電極墊P2(x1,y2),然后,與電極墊P1同樣地實(shí)施針對(duì)4個(gè)電極墊P2的脈沖激光光線照射步驟。
這樣,在依次執(zhí)行脈沖激光光線照射步驟、橢圓軌道定位步驟,而完成了針對(duì)第一電極墊列L1的電極墊P1~P10的通孔加工之后,如圖5的(c)所示,執(zhí)行橢圓軌道定位步驟以使得橢圓軌道的中心移動(dòng)至O20而使脈沖激光光線的照射方向通過接下來應(yīng)該加工的第二電極墊列L2的4個(gè)電極墊P20(x2,y10)。并且,在通過執(zhí)行上述的脈沖激光光線照射步驟而完成了針對(duì)該4個(gè)電極墊P20(x2,y10)的通孔加工之后,對(duì)橢圓軌道定位單元8的Y軸掃描器82的聲光元件(AOD)施加規(guī)定的電壓,對(duì)脈沖激光光線相對(duì)于Y軸方向的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行調(diào)整,由此依次執(zhí)行使橢圓軌道向電極墊P11方向(圖中上方)移動(dòng)的橢圓軌道定位步驟和脈沖激光光線照射步驟,而如圖5的(d)所示那樣將橢圓軌道的中心定位于O11從而完成針對(duì)該電極墊列L2的所有的電極墊P11~P20的通孔加工。如上所述,完成了針對(duì)該4個(gè)器件22(X1,Y4)、(X2,Y4)、(X2,Y5)、(X1,Y5)中的所有的電極墊P1~P20的通孔加工。另外,在執(zhí)行該橢圓軌道定位步驟和脈沖激光光線照射步驟的同時(shí),由X軸方向移動(dòng)單元37進(jìn)行的加工進(jìn)給按照上述加工進(jìn)給速度繼續(xù)地進(jìn)行,為了應(yīng)對(duì)因該加工進(jìn)給而實(shí)現(xiàn)的該半導(dǎo)體晶片20與脈沖激光光線照射單元5的相對(duì)位置變化,通過X軸掃描器81調(diào)整X軸方向的偏轉(zhuǎn)角度,使得脈沖激光光線的照射方向始終追隨地定位于各器件上的作為加工對(duì)象的4個(gè)電極墊上。
當(dāng)通過上述加工進(jìn)給單元的作用而成為完成了針對(duì)該4個(gè)器件22(X1,Y4)、(X2,Y4)、(X2,Y5)、(X1,Y5)的所有的電極墊P1~P20的通孔加工的時(shí)機(jī)時(shí),在加工進(jìn)給方向上相鄰的未加工的4個(gè)器件22(X3,Y4)、(X4,Y4)、(X3,Y5)、(X3,Y5)移動(dòng)至對(duì)加工完成的該4個(gè)器件22(X1,Y4)、(X2,Y4)、(X2,Y5)、(X1,Y5)的通孔加工開始的位置。因此,按照該未加工的4個(gè)器件22(X3,Y4)、(X4,Y4)、(X3,Y5)、(X4,Y5)設(shè)定新的群組,對(duì)橢圓軌道定位單元8的X軸掃描器81、Y軸掃描器82賦予規(guī)定的電壓,由此對(duì)于呈橢圓軌道的激光光線的照射方向進(jìn)行偏轉(zhuǎn)調(diào)整,調(diào)整成通過各個(gè)未加工的器件22的配設(shè)于第一電極墊列的相同位置的電極墊P1(x1,y1),對(duì)設(shè)定為新的群組的4個(gè)未加工的器件22執(zhí)行與上述相同的通孔加工,對(duì)于新的4個(gè)該器件22的所有的電極墊P1~P20完成通孔加工。并且,通過重復(fù)進(jìn)行這樣的加工,而對(duì)于加工進(jìn)給方向上所配設(shè)的所有的器件22完成該通孔加工。
在實(shí)施了針對(duì)加工進(jìn)給方向上所配設(shè)的所有的器件22的通孔加工之后,通過Y軸方向移動(dòng)單元38使卡盤工作臺(tái)36向分度進(jìn)給方向移動(dòng),從而將激光光線照射單元5定位于未加工的器件22所配設(shè)的位置,對(duì)于新的列依次實(shí)施與上述相同的通孔加工。通過重復(fù)進(jìn)行該步驟,而完成針對(duì)與半導(dǎo)體晶片20上所配設(shè)的所有的器件22上的電極墊P1~P20對(duì)應(yīng)的位置的通孔加工。
另外,有時(shí)像圖4的半導(dǎo)體晶片20的俯視圖中的H所示的區(qū)域那樣,由于在圓形狀的半導(dǎo)體晶片20上高效地配設(shè)器件22的關(guān)系,無法將彼此兩兩相鄰的4個(gè)器件形成為一個(gè)群組。在這樣的情況下,例如由位于該H所示的區(qū)域的3個(gè)器件22(X4,Y1)、(X3,Y2)、(X4,Y2)形成群組。并且,雖然根據(jù)與對(duì)上述的4個(gè)器件22所執(zhí)行的通孔加工相同的步驟來實(shí)施激光加工,但是對(duì)于與器件22(X4,Y1)、(X3,Y2)相鄰的區(qū)域、即器件欠缺的區(qū)域,以不對(duì)其照射脈沖激光光線的方式,而在向該器件欠缺的區(qū)域照射脈沖激光的時(shí)機(jī)通過Y軸掃描器82的作用對(duì)激光光線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)調(diào)整使激光光線朝向吸收激光光線的阻尼器83,而停止朝向聚光器54的激光光線的照射。由此,能夠大致保持原樣地實(shí)施對(duì)4個(gè)器件實(shí)施通孔加工的過程。
此外,假定如下的情形:當(dāng)在半導(dǎo)體晶片20上沿加工進(jìn)給方向配設(shè)的器件22的數(shù)量不是偶數(shù)的情況下,在加工進(jìn)給方向的始端或者終端無法由4個(gè)器件形成群組,而必須由2個(gè)器件形成群組。在該情況下,通過與上述相同的方式對(duì)器件欠缺的區(qū)域每次對(duì)激光光線的照射方向進(jìn)行偏轉(zhuǎn)調(diào)整使激光光線朝向阻尼器83,而停止來自聚光器54的激光光線的照射。這樣對(duì)于由2個(gè)器件所形成的群組,也能夠?qū)嵤┡c上述由4個(gè)器件形成群組的情況大致相同的通孔加工。
上述的本發(fā)明的第一實(shí)施方式由如上的方式構(gòu)成,因此能夠維持為在1個(gè)部位的通孔的形成中不會(huì)產(chǎn)生裂紋的最大的重復(fù)頻率(例如,為10kHz),并且能夠以同時(shí)進(jìn)行的方式實(shí)施對(duì)與多個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)的位置照射激光光線的通孔加工,能夠提高生產(chǎn)性。另外,在本實(shí)施方式中,雖然將激光光線振蕩器51的重復(fù)頻率設(shè)定為40kHz、將橢圓軌道生成單元中的X軸方向、Y軸方向的擺動(dòng)頻率設(shè)定為10kHz,但本發(fā)明不限于此,只要將從激光光線振蕩器51振蕩出的脈沖激光光線的重復(fù)頻率M設(shè)為4的倍數(shù)、并通過橢圓軌道生成單元使擺動(dòng)頻率為該重復(fù)頻率M的1/4,就能夠?qū)嵤┠軌驅(qū)崿F(xiàn)與本實(shí)施方式相同的作用效果的控制。
以下,對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外,在該第二實(shí)施方式中,能夠使用與上述的第一實(shí)施方式相同的激光加工裝置1,由于只有基于激光光線照射單元5、橢圓軌道定位單元8的通孔加工的過程不同,因此只對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明,對(duì)于一致的其余的方面省略說明。
關(guān)于第二實(shí)施方式中的激光光線照射步驟,在與第一實(shí)施方式同樣地實(shí)施對(duì)同一群組所包含的4個(gè)器件22的相同位置的電極墊一邊描繪橢圓軌道一邊依次照射脈沖激光光線的激光光線照射步驟的方面是共通的。但是,在本實(shí)施方式中,在如下的方面與第一實(shí)施方式不同:通過對(duì)構(gòu)成一個(gè)群組的該4個(gè)器件執(zhí)行該激光光線照射步驟,在激光光線的照射為第1次的2個(gè)器件中局部性地實(shí)施通孔加工,在已經(jīng)局部性地執(zhí)行了通孔加工而激光光線的照射為第2次的另外的2個(gè)器件中對(duì)剩余的未加工的部分實(shí)施通孔加工而完成針對(duì)該另外的2個(gè)器件的所有的電極墊的通孔加工,將通過實(shí)施該激光光線照射步驟而與所有的電極墊對(duì)應(yīng)地完成了通孔加工的2個(gè)器件從該群組中分離,由局部性地進(jìn)行通孔加工的2個(gè)器件和在加工進(jìn)給方向上相鄰的未加工的2個(gè)器件結(jié)成新的群組,并將該橢圓軌道定位于新的群組所包含的4個(gè)器件,依次實(shí)施該激光光線照射步驟和該橢圓軌道定位步驟。
關(guān)于第二實(shí)施方式中的該激光光線照射步驟和該橢圓軌道定位步驟,與第一實(shí)施方式同樣,以對(duì)于圖4的上部中放大的區(qū)域中所配設(shè)的各器件22實(shí)施通孔加工的情況為例,更具體地進(jìn)行說明。另外,在本實(shí)施方式中,通過對(duì)配設(shè)在各器件中的多個(gè)電極墊依次賦予編號(hào),分成奇數(shù)編號(hào)的第一電極墊組和偶數(shù)編號(hào)的第二電極墊組而設(shè)定該位置信息,在執(zhí)行針對(duì)構(gòu)成一個(gè)群組的該4個(gè)器件的該激光光線照射步驟的情況下,在該激光光線照射步驟中,對(duì)該4個(gè)器件的該第一電極墊組和第二電極墊組中的未加工的任意一方的電極墊組一邊描繪橢圓軌道一邊照射脈沖激光光線,由此完成與2個(gè)器件的所有的電極墊對(duì)應(yīng)的通孔加工,將完成了針對(duì)所有的電極墊的通孔加工的2個(gè)器件從該群組中分離,由只對(duì)第一電極墊組和第二電極墊組中的任意一方進(jìn)行通孔加工的2個(gè)器件和在加工進(jìn)給方向上與其相鄰的未加工的2個(gè)器件結(jié)成新的群組,并將該橢圓軌道定位于新的群組所包含的4個(gè)器件,對(duì)第一電極墊組、第二電極墊組中的未加工的電極墊組實(shí)施該激光光線照射步驟和該橢圓軌道定位步驟,依次完成針對(duì)2個(gè)器件的通孔加工。
如圖7-1的(a)所示,在第二實(shí)施方式中,最初不由4個(gè)器件22(X1,Y4)、(X2,Y4)、(X2,Y5)、(X1,Y5)來形成群組,而是由2個(gè)器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)形成群組。換言之,以如下方式局部性地照射脈沖激光光線而實(shí)施通孔加工:視為在器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)的圖中左側(cè)存在假想器件22′、22′而形成群組,將該橢圓軌道定位于器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)的電極墊,實(shí)施針對(duì)器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)的第1次的通孔加工。另外,在脈沖激光光線照射于上述假想器件22′、22′的時(shí)機(jī),使用上述的Y軸掃描器82和阻尼器83而停止來自聚光器54的激光光線的照射。
這里,對(duì)上述的“局部性地”實(shí)施通孔加工進(jìn)行說明。首先,與圖4所示的情況同樣,對(duì)各器件22上所配設(shè)的多個(gè)電極墊像P1~P20那樣依次賦予編號(hào)。并且,根據(jù)各編號(hào),匯總奇數(shù)編號(hào)的電極墊(P1,P3,P5,P7,P9,P11,P13,P15,P17,P19)而設(shè)定為第一電極墊組,匯總偶數(shù)編號(hào)的電極墊(P2,P4,P6,P8,P10,P12,P14,P16,P18,P20)而設(shè)定為第二電極墊組。并且,并不是對(duì)各器件22上所配設(shè)的所有的各電極墊P1~P20依次形成通孔,而是像圖7-1的(a)中所示那樣,只對(duì)奇數(shù)編號(hào)的電極墊即第一電極墊組的電極墊依次進(jìn)行通孔加工。
在這樣只對(duì)器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)的第一電極墊組即“局部性地”地實(shí)施通孔加工之后,根據(jù)存儲(chǔ)于控制單元9的控制程序而將假想的器件22′、22′從群組中分離,由局部性地實(shí)施了通孔加工的器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)和在器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)的加工進(jìn)給方向上相鄰的未加工的器件22(X2,Y4)、(X2,Y5)形成新的群組。然后,使激光光線照射單元5和橢圓軌道定位單元8進(jìn)行動(dòng)作,而進(jìn)一步實(shí)施激光光線照射步驟。這里,對(duì)于器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)中的由奇數(shù)編號(hào)的電極墊構(gòu)成的第一電極墊組,由于已經(jīng)實(shí)施了通孔加工,因此本次在4個(gè)任意的器件中對(duì)作為未加工的由偶數(shù)編號(hào)的電極墊構(gòu)成的第二電極墊組實(shí)施通孔加工。通過完成該加工,而如圖7-1的(b)所示那樣完成實(shí)施了第2次的通孔加工的器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)的與所有的電極墊P1~P20對(duì)應(yīng)的通孔加工。另一方面,關(guān)于新加入群組的器件22(X2,Y4)、(X2,Y5),本次是第1次的激光光線的照射,只向由偶數(shù)編號(hào)的電極墊構(gòu)成的第二電極墊組照射激光光線,只是局部性地形成通孔。
當(dāng)完成了上述通孔加工時(shí),將完成了所有的通孔加工的器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)從該群組中分離,由只對(duì)第二電極墊組進(jìn)行了通孔加工的器件22(X2,Y4)、(X2,Y5)和在加工進(jìn)給方向上相鄰的未加工的2個(gè)器件22(X3,Y4)、(X3,Y5)結(jié)成新的群組,執(zhí)行與上述相同的通孔加工。即,由于通過針對(duì)器件22(X2,Y4)、(X2,Y5)的第1次的通孔加工已經(jīng)對(duì)由偶數(shù)編號(hào)的電極墊構(gòu)成的第二電極墊組實(shí)施了通孔加工,因此本次對(duì)由奇數(shù)編號(hào)的電極墊構(gòu)成的第一電極墊組實(shí)施通孔加工。通過完成該加工,而像圖7-2的(c)所示那樣完成作為第2次的通孔加工的器件22(X2,Y4)、(X2,Y5)的與所有的電極墊P1~P20對(duì)應(yīng)的加工。另外,能夠通過依次重復(fù)進(jìn)行這樣的加工而實(shí)施對(duì)在加工進(jìn)給方向上排列的器件22的通孔加工,但在完成對(duì)最后被分組的2個(gè)器件22的通孔加工的情況下,由于不存在相鄰的未加工的器件,因此與最初假定假想器件22′、22′而對(duì)作為加工對(duì)象的2個(gè)器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)進(jìn)行加工的情況同樣,以設(shè)想出假想器件22′、22′而定位橢圓軌道的方式形成群組從而實(shí)施通孔加工。由此,能夠完成在加工進(jìn)給方向上所配設(shè)的所有的器件22的通孔加工。
根據(jù)上述的第二實(shí)施方式,由于一邊進(jìn)行對(duì)4個(gè)器件的通孔加工一邊依次完成對(duì)2個(gè)器件的通孔加工,因此與同時(shí)完成對(duì)4個(gè)器件的通孔加工的第一實(shí)施方式相比,以追隨著沿X軸方向進(jìn)行加工進(jìn)給的半導(dǎo)體晶片20的方式使用X軸掃描器81對(duì)激光光線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)調(diào)整的偏轉(zhuǎn)角度較小即可,能夠使激光光線相對(duì)于晶片的入射角收斂在允許范圍中而實(shí)施適當(dāng)?shù)募庸ぁ?/p>
另外,在上述的第二實(shí)施方式中,作為對(duì)激光光線的照射為第1次的2個(gè)器件“局部性地”實(shí)施通孔加工的方法,采用分成奇數(shù)編號(hào)或者偶數(shù)編號(hào)的電極墊而實(shí)施通孔加工的方法,但“局部性地”實(shí)施通孔加工的方法不限于此。例如,如果取代上述第二實(shí)施方式中針對(duì)奇數(shù)編號(hào)的電極墊實(shí)施通孔加工的方式,對(duì)電極墊P1~P5、P11~P15進(jìn)行通孔加工、再對(duì)剩余的電極墊P6~P10、P16~P20進(jìn)行通孔加工,能夠?qū)崿F(xiàn)相同的作用效果。并且,在第二實(shí)施方式中,提示了使20個(gè)電極墊像L1、L2那樣排列成2列的例子,但電極墊的配置也不限于此。也存在對(duì)器件只配設(shè)1列電極墊的情況,還可以設(shè)想出一列中為10個(gè)、另一列中為2個(gè)等多樣的配置,即使是這樣的電極墊的排列圖案,也可以通過像第二實(shí)施方式那樣將電極墊分成2個(gè)組而局部性地實(shí)施通孔加工。
此外,當(dāng)在上述的激光加工條件下與一個(gè)電極墊對(duì)應(yīng)地實(shí)施通孔加工的情況下,由于調(diào)整其輸出等以使得照射10次脈沖激光光線而完成通孔加工,因此能夠取代像第二實(shí)施方式那樣分成奇數(shù)編號(hào)和偶數(shù)編號(hào)而實(shí)施通孔加工的方式而采用如下的加工:限定為對(duì)于構(gòu)成1個(gè)群組的4個(gè)器件的所有的電極墊依次僅執(zhí)行5次激光光線的照射。由此,對(duì)于作為第1次的激光光線的照射的2個(gè)器件,對(duì)于各電極墊只局部性地進(jìn)行加工。并且,對(duì)于已經(jīng)進(jìn)行了5次的激光光線的照射的另外的2個(gè)器件照射第2次的激光光線,從而完成針對(duì)該另外的2個(gè)器件的所有的電極墊的通孔加工。由此,能夠與上述的第二實(shí)施方式同樣,依次完成對(duì)2個(gè)器件的通孔加工,能夠得到與上述第二實(shí)施方式中所得到的效果相同的作用效果,并且不需要變更第1次和第2次的激光光線的照射方法,能夠使加工裝置簡化。這樣,“局部性地”實(shí)施通孔加工的方式可以采用各種變形例。
并且,在上述實(shí)施方式中,將存儲(chǔ)于控制單元的晶片中的各器件的位置信息、以及各器件中所形成的多個(gè)電極墊在各器件中的位置信息記載為“器件22(X1,Y4)、(X1,Y5)”或者“P1~P10(x1,y1)、(x1,y2)、(x1,y3)…、(x1,y10)”等,但各器件的位置信息和各器件中所形成的多個(gè)電極墊在各器件中的位置信息的形式不限于此。各器件的位置信息是用于在晶片上由所選擇的器件形成群組、或者將加工完成的器件分離并且進(jìn)行通孔加工的信息,只要該信息能夠用于區(qū)別由晶片上的哪個(gè)位置的器件相互組成群組、或者從群組中分離出哪個(gè)器件,也可以采用任意的形式。并且,各器件中所形成的多個(gè)電極墊在各器件中的位置信息的形式也與上述同樣,只要能夠?qū)⒃撾姌O墊在各器件中的位置區(qū)別于其他的電極墊的位置,也可以采用任意的形式。