CN103252583A - 激光加工方法和激光加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供激光加工方法和激光加工装置,即使在应进行激光加工的区域混合有两种以上的部件时,也不用制作各部件的坐标数据而能够以适合于各部件的加工条件来实施激光加工。该激光加工方法通过对混合有多个部件的被加工物照射激光光线而形成激光加工槽,设定与形成构成被加工物的多个部件的物质分别对应的加工条件,检测通过对形成被加工物的多个部件照射激光光线而分别产生的等离子光的波长,选定与对应于所检测的等离子光的波长的部件对应的加工条件,以所选定的加工条件来照射激光光线。
Description
技术领域
本发明涉及通过对混合有多个部件的被加工物照射激光光线来形成激光加工槽的激光加工方法和激光加工装置。
背景技术
如本领域技术人员所周知,在半导体器件制造工艺中,通过在大致圆板形状的半导体基板的表面排列成格子状的、称为间隔道的切断预定线来划分多个区域,,沿着间隔道切断在该划分的区域形成有IC、LSI等器件的半导体晶片来制造各个半导体器件。半导体晶片沿着间隔道的切断,通常是通过切削装置来进行的。该切削装置具有:保持作为被加工物的半导体晶片的卡盘台;用于切削保持在该卡盘台上的半导体晶片的切削构件;以及使卡盘台和切削构件相对移动的移动构件。切削构件包含高速旋转的旋转主轴和在该主轴上安装的切削刀。切削刀由圆盘状的基座和在该基座的侧面外周部安装的环状的切削刃构成,切削刃例如通过电铸来固定粒径3μm左右的钻石磨粒并将厚度形成为20μm左右。
另外,最近,实用化有如下方式的半导体晶片:为了提高IC、LSI等器件的处理能力,在如硅晶片那样的半导体基板的表面层叠了由SiOF、BSG(SiOB)等无机物系的膜或聚酰亚胺系、聚对二甲苯系等聚合物膜即有机物系的膜构成的低介电常数绝缘体被膜(Low-k膜)。
另外,实用化有如下半导体晶片:在间隔道上的Low-k膜上部分地配设有用于测试器件功能的、称为测试元件组(Teg)的测试用金属图案。
当通过切削刀沿着间隔道切削上述层叠了Low-k膜的方式的半导体晶片时,Low-k膜如云母那样被层叠为多层,同时非常脆,因此存在Low-k膜剥离,该剥离到达器件而对半导体器件带来致命损伤的问题。另外,当通过切削刀沿着间隔道切削在间隔道上部分地配设有用于测试器件功能的、称为测试元件组(Teg)的测试用金属图案的半导体晶片时,由于金属图案由铜等具有粘性的金属形成,因此存在产生毛刺并且在器件的侧面产生缺口而降低器件品质的问题。
为了解决上述的问题,提出有如下的晶片的分割方法:沿着半导体晶片的间隔道照射激光光线而形成激光加工槽来去除Low-k膜和Teg,在该去除的区域上定位切削刀来进行切削。但是,在间隔道上配设有Low-k膜和Teg时,由于Low-k膜的加工条件与Teg的加工条件不同,因此实施预先检测Teg的位置来制作坐标数据,根据该坐标数据在Teg上照射激光光线来去除Teg的Teg去除步骤、和在上述Low-k膜的区域上照射激光光线而去除Low-k膜的Low-k膜去除步骤(例如,参照专利文献1)。
【专利文献1】日本特开2005-118832号公报
因此,在上述专利文献1中公开的技术,存在如果不预先检测Teg的位置来制作坐标数据则生产性恶化的问题。另外,在对保持晶片的保持构件进行加工进给时,由于核对保持构件的位置与坐标数据来控制加工条件,因此存在当在保持构件的位置与坐标数据之间产生偏差时,不能通过适当的加工条件来对Teg和Low-k膜进行加工的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述事实而完成的,其主要的技术课题在于,提供如下所述的激光加工方法和激光加工装置:即使在应激光加工的区域混合有两种以上的部件时,也能在不制作各部件的坐标数据的情况下通过适合于各部件的加工条件来实施激光加工。
为了解决上述主要的技术课题,根据本发明,提供一种激光加工方法,通过对混合有多个部件的被加工物照射激光光线来形成激光加工槽,该激光加工方法包括:加工条件设定步骤,设定与形成构成被加工物的多个部件的物质分别对应的加工条件;波长检测步骤,检测等离子光的波长,该等离子光是通过对构成被加工物的多个部件照射激光光线而分别产生的;加工条件选定步骤,在实施了波长检测步骤之后,设定与对应于检测到的等离子光的波长的部件对应的加工条件;以及激光加工步骤,以所选定的加工条件对被加工物照射激光光线而形成激光加工槽。
另外,根据本发明提供一种激光加工装置,其具有:被加工物保持构件,其保持被加工物;激光光线照射构件,其包括激光光线振荡构件、输出调整构件以及聚光器,其中,该激光光线振荡构件振荡出激光光线,该输出调整构件对通过该激光光线振荡构件振荡出的激光光线的输出进行调整,该聚光器对通过该输出调整构件调整了输出的激光光线进行会聚,该激光光线照射构件对保持在该被加工物保持构件上的被加工物照射激光光线;加工进给构件,其对该被加工物保持构件和该激光光线照射构件进行相对的加工进给;等离子光检测构件,其检测等离子光的波长,该等离子光是通过对保持在该被加工物保持构件上的被加工物照射激光光线而产生的;以及控制构件,其根据来自该等离子光检测构件的检测信号控制该激光光线照射构件,该等离子光检测构件包括:分支构件,其将等离子光分支到多个路径;多个带通滤波器,其分别配设在该多个路径上,并被分别设定为仅使多个物质的等离子光的特定波长通过;以及多个光检测器,其分别接收分别通过了该多个带通滤波器的光而将光强信号输出到该控制构件,该控制构件具有存储器,该存储器存储有加工条件图,该加工条件图设定了与形成构成被加工物的多个部件的物质分别对应的加工条件,根据来自该多个光检测器的检测信号选定设定在该加工条件图中的加工条件,以所选定的加工条件控制该激光光线照射构件。
上述加工条件图与形成多个部件的物质分别对应地设定了激光光线的输出,上述控制构件根据来自该多个光检测器的检测信号,以成为设定在加工条件图中的输出的方式控制该输出调整构件。
另外,上述激光光线振荡构件由脉冲激光振荡器和重复频率设定构件构成,其中,该脉冲激光振荡器振荡出脉冲激光光线,该重复频率设定构件设定该脉冲激光振荡器振荡出的脉冲激光光线的重复频率,上述加工条件图与形成多个部件的物质分别对应地设定激光光线的重复频率,上述控制构件根据来自该多个光检测器的检测信号,以成为设定在加工条件图中的重复频率的方式控制重复频率设定构件。
本发明的通过对混合有多个部件的被加工物照射激光光线而形成激光加工槽的激光加工方法,设定与形成构成被加工物的多个部件的物质分别对应的加工条件,检测通过对构成被加工物的多个部件照射激光光线而分别产生的等离子光的波长,选定对应于与所检测的等离子光的波长对应的部件的加工条件,控制通过已选定的加工条件来照射激光光线的照射构件,因此即使在应激光加工的区域混合有两种以上的部件时,在每次对各部件照射脉冲激光光线而产生各个波长的等离子光时,控制构件也能够通过适合于各部件的加工条件来实施激光加工。
另外,本发明的激光加工装置具有检测通过对保持在被加工物保持构件上的被加工物照射激光光线而产生的等离子光的波长的等离子光检测构件、和根据来自等离子光检测构件的检测信号来控制激光光线照射构件的控制构件,等离子光检测构件包括将等离子光分支到多个路径的分支构件、分别配设在多个路径并仅使分别设定的多个物质的等离子光的特定波长通过的多个带通滤波器、接收分别通过了多个带通滤波器的光而将光强度信号输出到该控制构件的多个光检测器,控制构件具有存储器,该存储器存储设定了与形成构成被加工物的多个部件的物质分别对应的加工条件的加工条件图,根据来自多个光检测器的检测信号来选定设定在加工条件图中的加工条件,由于通过所选定的加工条件来控制该激光光线照射构件,因此即使在应激光加工的区域混合有两种以上的部件时,每次在各部件上照射脉冲激光光线而产生各个波长的等离子光时,控制构件也能够以适合于各部件的加工条件来实施激光加工。
附图说明
图1是根据本发明构成的激光加工装置的立体图。
图2是在图1所示的激光加工装置上配置的激光光线照射构件和等离子光检测构件的框结构图。
图3是在图1所示的激光加工装置上配置的控制构件的结构框图。
图4是示出在图3所示的控制构件的存储器中存储的加工条件图的图。
图5是作为被加工物的半导体晶片的俯视图。
图6是放大示出图5所示的半导体晶片的一部分的剖面图。
图7是示出将图5所示的半导体晶片粘附在安装于环状框架上的保护带的表面上的状态的立体图。
图8是通过图1所示的激光加工装置来实施的激光加工工艺的説明图。
标号说明
2:静止基座
3:卡盘台机构
36:卡盘台
37:加工进给构件
38:第1分度进给构件
4:激光光线照射单元支撑机构
42:可动支撑基座
43:第2分度进给构件
5:激光光线照射单元
52:激光光线照射构件
522:脉冲激光光线振荡构件
523:输出调整构件
524:聚光器
6:摄像构件
7:等离子光检测构件
71:等离子光受光构件
73a、73b、73c:分束器
75a:第1带通滤波器
75b:第2带通滤波器
75c:第3带通滤波器
75d:第4带通滤波器
76a:第1光检测器
76b:第2光检测器
76c:第3光检测器
76d:第4光检测器
8:控制构件
10:半导体晶片
11:半导体基板
111:间隔道
112:器件
113:低介电常数绝缘体被膜
114:金属图案
具体实施方式
以下,参照附图进一步详细说明本发明的激光加工方法和激光加工装置的优选的实施方式。
在图1中示出根据本发明构成的激光加工装置的立体图。图1所示的激光加工装置1具有:静止基座2;卡盘台机构3,其以能够在箭头X所示的加工进给方向(X轴方向)上移动的方式配设在该静止基座2上,保持被加工物;激光光线照射单元支撑机构4,其以能够在与X轴方向正交的箭头Y所示的分度进给方向(Y轴方向)上移动的方式配设在静止基座2上;以及激光光线照射单元5,其以能够在箭头Z所示的聚光点位置调整方向(Z轴方向)上移动的方式配设在该激光光线照射单元支撑机构4上。
上述卡盘台机构3具有:一对导轨31、31,其分别在静止基座2上沿着X轴方向平行地配设;第1滑动块32,其以能够在X轴方向上移动的方式配设在该导轨31、31上;第2滑动块33,其以能够在Y轴方向上移动的方式配设在该第1滑动块32上;覆盖台35,其通过圆筒部件34支撑在该第2滑动块33上;以及作为被加工物保持构件的卡盘台36。该卡盘台36具有由多孔性材料形成的吸附卡盘361,在吸附卡盘361上通过未图示的吸引构件而保持有作为被加工物的例如圆盘状的半导体晶片。如上所述构成的卡盘台36通过配设在圆筒部件34内的未图示的脉冲电机而旋转。另外,在卡盘台36上配设有用于固定后述的环状框架的夹钳362。
关于上述第1滑动块32,在其下表面设置有与上述一对导轨31、31嵌合的一对被引导槽321、321,并且在其上表面设置有沿着Y轴方向平行地形成的一对导轨322、322。如上所述构成的第1滑动块32能够通过被引导槽321、321嵌合到一对导轨31、31而沿着一对导轨31、31在X轴方向上移动。图示的实施方式中的卡盘台机构3具有用于使第1滑动块32沿着一对导轨31、31在X轴方向上移动的X轴方向移动构件(加工进给构件37)。该加工进给构件37包括在上述一对导轨31与31之间平行地配设的外螺纹杆371、和用于旋转驱动该外螺纹杆371的脉冲电机372等驱动源。关于外螺纹杆371,其一端旋转自如地支撑在固定于上述静止基座2的轴承块373上,另一端与上述脉冲电机372的输出轴传动连接。另外,外螺纹杆371与形成在未图示的内螺纹块上的贯穿内螺纹孔螺合,该未图示的内螺纹块突出设置在第1滑动块32的中央部下表面。因此,通过脉冲电机372对外螺纹杆371进行正转和逆转驱动,从而第1滑动块32沿着导轨31、31在X轴方向上移动。
上述第2滑动块33构成为,在其下表面设置有与设置在上述第1滑动块32的上表面的一对导轨322、322嵌合的一对被引导槽331、331,通过将该被引导槽331、331与一对导轨322、322嵌合,能够在Y轴方向上移动。图示的实施方式中的卡盘台机构3具有用于使第2滑动块33沿着设置在第1滑动块32上的一对导轨322、322在Y轴方向上移动的第1Y轴方向移动构件(第1分度进给构件38)。该第1分度进给构件38包括在上述一对导轨322与322之间平行配设的外螺纹杆381、和用于旋转驱动该外螺纹杆381的脉冲电机382等驱动源。关于外螺纹杆381,其一端旋转自如地支撑在固定于上述第1滑动块32的上表面的轴承块383上,另一端与上述脉冲电机382的输出轴传动连接。另外,外螺纹杆381与在未图示的内螺纹块上形成的贯穿内螺纹孔螺合,该未图示的内螺纹块突出设置在第2滑动块33的中央部下表面。因此,通过脉冲电机382对外螺纹杆381进行正转和逆转驱动,从而第2滑动块23沿着导轨322、322在Y轴方向上移动。
上述激光光线照射单元支撑机构4具有:沿着Y轴方向平行地配设在静止基座2上的一对导轨41、41;可动支撑基座42,其以能够在箭头Y所示的方向上移动的方式配设在该导轨41、41上。该可动支撑基座42由以能够在导轨41、41上移动的方式配设的移动支撑部421、和安装在该移动支撑部421上的安装部422构成。关于安装部422,在一侧面上平行地设置有在Z轴方向上延伸的一对导轨423、423。图示的实施方式中的激光光线照射单元支撑机构4具有用于使可动支撑基座42沿着一对导轨41、41在Y轴方向上移动的第2Y轴方向移动构件(第2分度进给构件43)。该第2分度进给构件43包括在上述一对导轨41、41之间平行配设的外螺纹杆431、和用于旋转驱动该外螺纹杆431的脉冲电机432等驱动源。关于外螺纹杆431,其一端旋转自如地支撑在固定于上述静止基座2上的未图示的轴承块上,另一端与上述脉冲电机432的输出轴传动连接。另外,外螺纹杆431与在未图示的内螺纹块上形成的内螺纹孔螺合,该未图示的内螺纹块突出设置在构成可动支撑基座42的移动支撑部421的中央部下表面。因此,通过脉冲电机432对外螺纹杆431进行正转和逆转驱动,从而可动支撑基座42沿着导轨41、41在Y轴方向上移动。
激光光线照射单元5具有单元架51、安装在该单元架51上的激光光线照射构件52。在单元架51上设置有能够滑动地与在上述安装部422上设置的一对导轨423、423嵌合的一对被引导槽511、511,通过将该被引导槽511、511与上述导轨423、423嵌合,以能够在Z轴方向上移动的方式支撑。
激光光线照射单元5具有用于使单元架51沿着一对导轨423、423在Z轴方向上移动的Z轴方向移动构件(聚光点位置调整构件53)。聚光点位置调整构件53包括配设在一对导轨423、423之间的外螺纹杆(未图示)、和用于旋转驱动该外螺纹杆的脉冲电机532等驱动源,通过脉冲电机532对未图示的外螺纹杆进行正转和逆转驱动,从而使单元架51和激光光线照射构件52沿着导轨423、423在Z轴方向上移动。另外,在图示的实施方式中,通过对脉冲电机532进行正转驱动而将激光光线照射构件52向上方移动,通过对脉冲电机532进行逆转驱动而将激光光线照射构件52向下方移动。
激光光线照射构件52包括固定在上述单元架51上而实际上水平延伸的圆筒形状的壳体521。关于该激光光线照射构件52,参照图2进行说明。
激光光线照射构件52具有:在上述壳体521内配设的脉冲激光光线振荡构件522;对通过该脉冲激光光线振荡构件522振荡出的脉冲激光光线的输出进行调整的输出调整构件523;以及将通过该输出调整构件523调整了输出的脉冲激光光线照射到在上述卡盘台36的保持面上保持的被加工物W的聚光器524。
上述脉冲激光光线振荡构件522由振荡出脉冲激光光线的脉冲激光振荡器522a、和设定脉冲激光振荡器522a振荡出的脉冲激光光线的重复频率的重复频率设定构件522b构成。上述输出调整构件523将从脉冲激光光线振荡构件522振荡出的脉冲激光光线的输出调整为规定的输出。这些脉冲激光光线振荡构件522的脉冲激光振荡器522a、重复频率设定构件522b以及输出调整构件523是通过未图示的后述的控制构件来控制的。
上述聚光器524具有:方向转换镜524a,其向卡盘台36的保持面对从脉冲激光光线振荡构件522振荡出并通过输出调整构件523调整了输出的脉冲激光光线进行方向转换;以及聚光透镜524b,其对通过该方向转换镜524a而进行了方向转换的脉冲激光光线进行会聚而照射到在卡盘台36上保持的被加工物W。如上所述构成的聚光器524如图1所示安装在壳体521的前端。
在构成上述激光光线照射构件52的壳体521的前端部上,配设有检测应通过激光光线照射构件52进行激光加工的加工区域的摄像构件6。该摄像构件6由显微镜或CCD照相机等光学构件等构成,将所摄像的图像信号送到后述的控制构件。
当参照图2继续进行说明时,激光加工装置1具有等离子光检测构件7,该等离子光检测构件7安装在激光光线照射构件52的壳体521上,检测激光从激光光线照射构件52照射到在卡盘台36上保持的被加工物而产生的等离子光。该等离子光检测构件7具有:等离子光受光构件71,其接收从激光光线照射构件52的聚光器524照射的激光光线照射到在卡盘台36上保持的被加工物W而产生的等离子光;作为分支构件的分束器73a,其将通过该等离子光受光构件71接收到的等离子光分支到第1光路72a和第2光路72b;分束器73b,其将通过该分束器73a分支到第1光路72a的等离子光分支到第3光路72c和第4光路72d;以及分束器73c,其将通过分束器73a分支到第2光路72b的等离子光分支到第5光路72e和第6光路72f。上述等离子光受光构件71由聚光透镜711、收纳该聚光透镜711的透镜套712构成,透镜套712如图1所示安装在激光光线照射构件52的壳体521上。另外,如图1所示在透镜套712上配设有角度调整用旋钮713,能够调整聚光透镜711的设置角度。当如上所述构成时,能够将等离子光均匀地分支到第3光路72c、第4光路72d、第5光路72e和第6光路72f。
在上述第3光路72c上配设有方向转换镜74a、仅使所设定的物质(例如硅(Si))的等离子光的波长(251nm)通过的第1带通滤波器75a以及接收通过了该第1带通滤波器75a的光而输出光强信号的第1光检测器76a,在第4光路72d上配设有仅使所设定的物质(例如铜(Cu))的等离子光的波长(515nm)通过的第2带通滤波器75b和接收通过了该第2带通滤波器75b的光而输出光强信号的第2光检测器76b,在第5光路72e上配设有仅使所设定的物质(例如二氧化硅(SiO2))的等离子光的波长(500nm)通过的第3带通滤波器75c和接收通过了该第3带通滤波器75c的光而输出光强信号的第3光检测器76c,在第6光路72f上配设有方向转换镜74b、仅使所设定的物质(例如铝(Al))的等离子光的波长(545nm)通过的第4带通滤波器75d以及接收通过了该第4带通滤波器75d的光而输出光强信号的第4光检测器76d。如上所述构成的等离子光检测构件7的第1光检测器76a、第2光检测器76b、第3光检测器76c以及第4光检测器76d,将与分别接收到的光的强度对应的电压信号输出到后述的控制构件。
激光加工装置1具有图3所示的控制构件8。控制构件8由计算机构成,具有:中央处理装置(CPU)81,其根据控制程序来进行运算处理;只读存储器(ROM)82,其存储控制程序等;可读写的随机存取存储器(RAM)83,其存储后述的控制图、被加工物的设计值的数据和运算结果等;以及输入接口84和输出接口85。在控制构件8的输入接口84输入来自上述摄像构件6、第1光检测器76a、第2光检测器76b、第3光检测器76c以及第4光检测器76d等的检测信号。并且,从控制构件8的输出接口85向上述脉冲电机372、脉冲电机382、脉冲电机432、脉冲电机532、构成激光光线照射构件52的脉冲激光光线振荡构件522的脉冲激光振荡器522a和重复频率设定构件522b、以及输出调整构件523等输出控制信号。另外,在随机存取存储器(RAM)83中存储有由脉冲激光光线的重复频率和输出构成的图4所示的加工条件图,该加工条件图是对应于形成构成被加工物的多个部件的物质来设定的。
激光加工装置1如上所述构成,以下对其作用进行说明。在图5中示出半导体晶片的立体图,在图6中示出图5所示的半导体晶片的间隔道中的放大剖面图。图5和图6所示的半导体晶片10通过在由硅晶片构成的半导体基板11的表面11a上排列成格子状的多个间隔道111而被划分为多个区域,在该划分的区域上形成有IC、LSI等器件112。另外,该半导体晶片10是在半导体基板11的表面11a上层叠由二氧化硅(SiO2)构成的低介电常数绝缘体被膜113来形成的,在间隔道111上部分地配设有多个用于测试器件112的功能的称为测试元件组(Teg)的、由铜(Cu)构成的测试用金属图案114。
以下,对使用上述的激光加工装置,沿着间隔道111对上述半导体晶片10照射激光光线来形成激光加工槽,去除低介电常数绝缘体被膜113和金属图案114的方法进行说明。如图7所示,上述半导体晶片10的背面粘附在安装于环状框架F上的由聚烯烃等合成树脂片构成的保护带T上。因此,半导体晶片10的表面成为上侧。如上所述通过保护带T支撑在环状框架F上的半导体晶片10,在图1所示的激光加工装置的卡盘台36上载置保护带T侧。并且,通过使未图示的吸引构件工作,使半导体晶片10通过保护带T吸引保持在卡盘台36上。因此,半导体晶片10将表面作为上侧来保持。另外,环状框架F是通过夹钳362来固定的。
如上所述吸引保持了半导体晶片10的卡盘台36,通过加工进给构件37而定位在摄像构件6的正下方。当卡盘台36定位在摄像构件6的正下方时,执行通过摄像构件6和控制构件8来检测半导体晶片10的应进行激光加工的加工区域的校准作业。即,摄像构件6和控制构件8执行用于进行在半导体晶片10的规定方向上形成的间隔道111与激光光线照射构件52的聚光器524之间的对准的图案匹配等图像处理,完成校准(校准工艺)。另外,对于在半导体晶片10上形成的、在与规定方向正交的方向上形成的间隔道111,也同样完成校准。
接着,移动卡盘台36而如图8的(a)所示将规定的间隔道111的一端(在图中为左端)定位在聚光器524的正下方。并且,控制构件8向激光光线照射构件52输出控制信号,从聚光器524照射相对于低介电常数绝缘体被膜113和金属图案114具有吸收性的波长(355nm)、且具有规定的脉冲宽度(例如30ns)的脉冲激光光线,并且使卡盘台36以规定的加工进给速度(100mm/秒)在箭头X1所示的方向上移动(激光加工工艺)。
在该激光加工工艺中,控制构件8从等离子光检测构件7的第1光检测器76a、第2光检测器76b、第3光检测器76c以及第4光检测器76d输入光强信号。如图8的(a)所示,在将规定间隔道111的一端(在图中为左端)定位在聚光器524的正下方而开始激光加工工艺时,由于知道最初进行激光加工的区域为低介电常数绝缘体被膜113,因此控制构件8以脉冲激光光线的重复频率成为200kHz且输出成为1W的方式控制激光光线照射构件52的重复频率设定构件522b和输出调整构件523,以适应根据存储在随机存取存储器(RAM)83中的、图4所示的加工条件图来形成低介电常数绝缘体波膜113的二氧化硅(SiO2)。并且,当在低介电常数绝缘体被膜113上照射脉冲激光光线时,产生波长为500nm的等离子光。虽然该波长为500nm的等离子光,通过构成图2所示的等离子光检测构件7的等离子光受光构件71的聚光透镜711而被会聚,在通过各分束器73a、73b、73c而分支的同时通过方向转换镜74a和74b来转换方向,到达第1带通滤波器75a、第2带通滤波器75b、第3带通滤波器75c以及第4带通滤波器75d,能够仅通过仅使二氧化硅(SiO2)的等离子光的波长(500nm)通过的第3带通滤波器75c。由于如上所述通过了第3带通滤波器75c的等离子光到达第3光检测器76c,因此第3光检测器76c将与接收到的光强对应的电压信号发送到控制构件8。控制构件8判断从第3光检测器76c送来的信号为基于二氧化硅(SiO2)的等离子光的信号,从而继续进行脉冲激光光线的重复频率为200kHz且输出成为1W的上述控制。
接着,当金属图案114到达聚光器524的正下方,脉冲激光光线照射到金属图案114时,产生波长为515nm的等离子光。虽然该波长为515nm的等离子光通过构成图2所示的等离子光检测构件7的等离子光受光构件71的聚光透镜711而被会聚,在通过各分束器73a、73b、73c而分支的同时通过方向转换镜74a和74b来转换方向,到达第1带通滤波器75a、第2带通滤波器75b、第3带通滤波器75c以及第4带通滤波器75d,可以仅通过仅使铜(Cu)的等离子光的波长(515nm)通过的第2带通滤波器75b。由于如上所述通过了第2带通滤波器75b的等离子光到达第2光检测器76b,因此第2光检测器76b将与接收到的光强对应的电压信号发送到控制构件8。控制构件8判断从第2光检测器76b送来的信号为基于铜(Cu)的等离子光的信号,以脉冲激光光线的重复频率为100kHz且输出成为2W的方式控制激光光线照射构件52的重复频率设定构件522b和输出调整构件523,以适应根据存储在随机存取存储器(RAM)83中的、图4所示的加工条件图来形成金属图案114的铜(Cu)。并且,当低介电常数绝缘体被膜113再次到达聚光器524的正下方,脉冲激光光线照射到低介电常数绝缘体被膜113时,由于产生波长为500nm的等离子光,因此如上所述控制构件8以脉冲激光光线的重复频率为200kHz且输出成为1W的方式控制激光光线照射构件52的重复频率设定构件522b和输出调整构件523,以适应形成低介电常数绝缘体被膜113的二氧化硅(SiO2)。
如上所述,每次在低介电常数绝缘体被膜113和金属图案114上照射脉冲激光光线而产生各个波长的等离子光时,控制构件8以适应形成低介电常数绝缘体被膜113的二氧化硅(SiO2)和形成金属图案114的铜(Cu)的方式控制脉冲激光光线的重复频率和输出。因此,即使在混合有低介电常数绝缘体被膜113和金属图案114时,也不用制作低介电常数绝缘体被膜113和金属图案114的坐标数据而能够以适合于低介电常数绝缘体被膜113和金属图案114的加工条件来实施激光加工。并且,如图8的(b)所示,如果聚光器524的照射位置到达间隔道111的另一端(在图8的(b)中为右端),则停止脉冲激光光线的照射(激光加工槽形成工艺)。其结果,如图8的(b)所示,在半导体晶片10上形成有沿着规定的间隔道111到达半导体基板11的激光加工槽120,金属图案114和低介电常数绝缘体被膜113被去除。
在上述的实施方式中,虽然对在间隔道111上曝光形成有由二氧化硅(SiO2)构成的低介电常数绝缘体被膜113和由铜(Cu)构成的金属图案114的被加工物的激光加工进行了说明,但是即使在间隔道上曝光形成有硅(Si)和铝(Al)的情况下,也能够同样控制激光光线的输出。
Claims (4)
1.一种激光加工方法,通过对混合有多个部件的被加工物照射激光光线来形成激光加工槽,
该激光加工方法包括:
加工条件设定步骤,设定与形成构成被加工物的多个部件的物质分别对应的加工条件;
波长检测步骤,检测等离子光的波长,该等离子光是通过对构成被加工物的多个部件照射激光光线而分别产生的;
加工条件选定步骤,在实施了波长检测步骤之后,设定与对应于检测到的等离子光的波长的部件对应的加工条件;以及
激光加工步骤,在所选定的加工条件下对被加工物照射激光光线而形成激光加工槽。
2.一种激光加工装置,其具有:
被加工物保持构件,其保持被加工物;
激光光线照射构件,其包括激光光线振荡构件、输出调整构件以及聚光器,其中,该激光光线振荡构件振荡出激光光线,该输出调整构件对通过该激光光线振荡构件振荡出的激光光线的输出进行调整,该聚光器对通过该输出调整构件调整了输出的激光光线进行会聚,该激光光线照射构件对保持在该被加工物保持构件上的被加工物照射激光光线;
加工进给构件,其对该被加工物保持构件和该激光光线照射构件进行相对的加工进给;
等离子光检测构件,其检测等离子光的波长,该等离子光是通过对保持在该被加工物保持构件上的被加工物照射激光光线而产生的;以及
控制构件,其根据来自该等离子光检测构件的检测信号控制该激光光线照射构件,
该等离子光检测构件具有:
分支构件,其将等离子光分支到多个路径;
多个带通滤波器,其分别配设在该多个路径上,并被分别设定为仅使多个物质的等离子光的特定波长通过;以及
多个光检测器,其分别接收分别通过了该多个带通滤波器的光而将光强信号输出到该控制构件,
该控制构件具有存储器,该存储器存储有加工条件图,该加工条件图设定了与形成构成被加工物的多个部件的物质分别对应的加工条件,
根据来自该多个光检测器的检测信号选定设定在该加工条件图中的加工条件,在所选定的加工条件下控制该激光光线照射构件。
3.根据权利要求2所述的激光加工装置,其中,
该加工条件图与形成多个部件的物质分别对应地设定了激光光线的输出,
该控制构件根据来自该多个光检测器的检测信号,以成为设定在该加工条件图中的输出的方式控制该输出调整构件。
4.根据权利要求2或3所述的激光加工装置,其中,
该激光光线振荡构件由脉冲激光振荡器和重复频率设定构件构成,其中,该脉冲激光振荡器振荡出脉冲激光光线,该重复频率设定构件设定该脉冲激光振荡器振荡出的脉冲激光光线的重复频率,
该加工条件图与形成多个部件的物质分别对应地设定了激光光线的重复频率,
该控制构件根据来自该多个光检测器的检测信号,以成为设定在该加工条件图中的重复频率的方式控制该重复频率设定构件。
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