JP2007067082A - ウエーハの穿孔方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板の表面に複数のデバイスが形成されているとともにデバイスに電極が形成されているウエーハに、基板の裏面側からパルスレーザー光線を照射し電極に達する細孔を穿設するウエーハの穿孔方法であって、基板を形成する材料と電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長はパルスレーザー光線の波長に対する吸収率に基づいて選択され、基板の吸収率より電極の吸収率が低いパルスレーザー光線の波長となるように基板を形成する材料と電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長が設定されている。
【選択図】 図3
Description
該基板を形成する材料と該電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長はパルスレーザー光線の波長に対する吸収率に基づいて選択され、該基板の吸収率より該電極の吸収率が低いパルスレーザー光線の波長となるように該基板を形成する材料と該電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長が設定されている、
ことを特徴とするウエーハの穿孔方法が提供される。
該基板を形成する材料と該電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長は該基板および該電極を形成する材料の融点とパルスレーザー光線の波長に対する吸収率とに基づいて選択され、該基板は融点に達するが該電極は融点に達しないように該基板を形成する材料と該電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長が設定されている、
ことを特徴とするウエーハの穿孔方法が提供される。
また、本発明によれば、基板を形成する材料と電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長は基板および電極を形成する材料の融点とパルスレーザー光線の波長に対する吸収率とに基づいて選択され、基板は融点に達するが電極は融点に達しないように基板を形成する材料と電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長が設定されているので、電極を溶解することなく基板の裏面から電極に達する細孔を効率よく穿設することができる。
先ず図2に示すレーザー加工装置3のチャックテーブル31上に半導体ウエーハ2の表面2aを載置し、チャックテーブル31上に半導体ウエーハ2を吸着保持する。従って、半導体ウエーハ2は、裏面2bを上側にして保持される。
先ず、レーザー光線照射工程の第1の実施形態について説明する。
第1の実施形態は、基板21を形成する材料と電極24を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長がパルスレーザー光線の波長に対する吸収率に基づいて選択され、基板21の吸収率より電極24の吸収率が低いパルスレーザー光線の波長となるように基板21を形成する材料と電極24を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長が設定されている。更に具体的に説明すると、この実施形態においては半導体ウエーハ2の基板21がシリコンによって形成され、電極24がアルミニウムによって形成されており、集光器から照射されるパルスレーザー光線の波長が355nmに設定されている。
このレーザー光線照射工程における第1の実施形態の加工条件は、次のとおり設定されている。
レーザー光線の光源 :YVO4レーザーまたはYAGレーザー
波長 :355nm
繰り返し周波数 :2kHz
パルスエネルギー :0.1mj
集光スポット径 :φ10μm
図5に示すように、半導体ウエーハ2の基板21を形成するシリコン(Si)の吸収率は、42.5%である。一方、金属物質はアルミニウム(Al)の吸収率7.6%を除いて、他の金属物質の吸収率はシリコン(Si)の吸収率より高いことが判る。シリコン(Si)の吸収率より高い吸収率の金属例えば銅(Cu)によって電極24を形成すると、波長が355nmのパルスレーザー光線をシリコン(Si)からなる基板21の裏面2b側から照射して細孔25を穿設し、この細孔25が電極25に達すると、電極24はパルスレーザー光線を吸収して融点に達し溶解してしまう。従って、半導体ウエーハ2の基板21をシリコンに設定し、パルスレーザー光線の波長を355nmに設定した場合には、電極24の材料としてはシリコン(Si)の吸収率42.5%より低い吸収率のアルミニウム(Al)を用いることが望ましい。
第2の実施形態は、基板21を形成する材料と電極24を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長が基板21および電極24を形成する材料の融点とパルスレーザー光線の波長に対する吸収率とに基づいて選択され、基板21は融点に達するが電極24は融点に達しないように基板21を形成する材料と電極24を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長が設定されている。更に具体的に説明すると、この実施形態においては半導体ウエーハ2の基板21がシリコンによって形成され、電極24が金(Au)、チタン(Ti)、タンタレート(Ta)、タングステン(W)のいずれかによって形成されており、集光器から照射されるパルスレーザー光線の波長が532nmに設定されている。
図6に示すように、半導体ウエーハ2の基板21を形成するシリコン(Si)は、融点が1410℃で、波長が532nmのパルスレーザー光線に対する吸収率は6.1%である。このようにシリコン(Si)は、波長が532nmのパルスレーザー光線に対する吸収率は低いが蓄熱効果により1500℃程度まで上昇せしめられる。従って、シリコン(Si)からなる基板21に波長が532nmのパルスレーザー光線を照射することにより、穿孔することができる。一方、金(Au)、チタン(Ti)、タンタレート(Ta)、タングステン(W)は、融点が1600℃以上で、シリコン(Si)の蓄熱効果による温度(1500℃)より高いため、融点には達せず溶解されることはない。従って、半導体ウエーハ2の基板21をシリコンによって形成し、電極24を金(Au)、チタン(Ti)、タンタレート(Ta)、タングステン(W)のいずれかによって形成し、集光器から照射されるパルスレーザー光線の波長を532nmに設定することにより、電極24を溶解することなく半導体ウエーハ2の基板21に裏面21bから電極24に達する細孔25を形成することができる。
なお、コバルト(Co)およびニッケル(Ni)は、シリコン(Si)より融点は高いが、パルスレーザー光線照射時におけるシリコン(Si)の蓄熱効果による温度(1500℃)より低いとともに、吸収率がシリコン(Si)より高いので、電極として用いるとパルスレーザー光線による基板21の穿孔時に溶解してしまう。
21:半導体ウエーハの基板
22:ストリート
23:デバイス
24:電極
25:細孔
3:レーザー加工装置
31:レーザー加工装置のチャックテーブル
32:レーザー光線照射手段
322:集光器
33:撮像手段
34:冷却気体噴出ノズル
Claims (5)
- 基板の表面に複数のデバイスが形成されているとともに該デバイスに電極が形成されているウエーハに、該基板の裏面側からパルスレーザー光線を照射し該電極に達する細孔を穿設するウエーハの穿孔方法であって、
該基板を形成する材料と該電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長はパルスレーザー光線の波長に対する吸収率に基づいて選択され、該基板の吸収率より該電極の吸収率が低いパルスレーザー光線の波長となるように該基板を形成する材料と該電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長が設定されている、
ことを特徴とするウエーハの穿孔方法。 - 該基板はシリコンによって形成され、該電極はアルミニウムによって形成されており、パルスレーザー光線の波長は355nmに設定されている、請求項1記載のウエーハの穿孔方法。
- パルスレーザー光線の照射時に該電極が融点に達しないようにウエーハを冷却する、請求項1又は2記載のウエーハの穿孔方法。
- 基板の表面に複数のデバイスが形成されているとともに該デバイスに電極が形成されているウエーハに、該基板の裏面側からパルスレーザー光線を照射し該電極に達する細孔を穿設するウエーハの穿孔方法であって、
該基板を形成する材料と該電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長は該基板および該電極を形成する材料の融点とパルスレーザー光線の波長に対する吸収率とに基づいて選択され、該基板は融点に達するが該電極は融点に達しないように該基板を形成する材料と該電極を形成する材料およびパルスレーザー光線の波長が設定されている、
ことを特徴とするウエーハの穿孔方法。 - 該基板はシリコンによって形成され、該電極は金、チタン、タンタレート、タングステンのいずれかによって形成されており、該パルスレーザー光線の波長は532nmに設定されている、請求項4記載のウエーハの穿孔方法。
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