JP2008068292A - ビアホールの加工方法 - Google Patents
ビアホールの加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008068292A JP2008068292A JP2006249794A JP2006249794A JP2008068292A JP 2008068292 A JP2008068292 A JP 2008068292A JP 2006249794 A JP2006249794 A JP 2006249794A JP 2006249794 A JP2006249794 A JP 2006249794A JP 2008068292 A JP2008068292 A JP 2008068292A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- via hole
- laser beam
- substrate
- debris
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000003754 machining Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 67
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 23
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 37
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 229910009372 YVO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000008103 Amniotic Band Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76898—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics formed through a semiconductor substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/16—Removal of by-products, e.g. particles or vapours produced during treatment of a workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/38—Removing material by boring or cutting
- B23K26/382—Removing material by boring or cutting by boring
- B23K26/389—Removing material by boring or cutting by boring of fluid openings, e.g. nozzles, jets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/36—Electric or electronic devices
- B23K2101/40—Semiconductor devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
【課題】基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成する際にデブリが発生しても、個々に分割されたチップをスタックしていくとき堆積したデブリが干渉することがなく、また、デブリが基板の裏面に被覆する絶縁膜を突き抜けて露出することがないようにビアホールを形成することができるビアホールの加工方法を提供する。
【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ボンディングパッドが形成されているウエーハに、基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホールの加工方法であって、基板の裏面におけるビアホール形成領域を囲繞する環状領域にレーザー光線を照射して環状溝を形成する環状溝形成工程と、環状溝によって囲繞されたビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホール形成工程とを含む。
【選択図】図９
【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ボンディングパッドが形成されているウエーハに、基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホールの加工方法であって、基板の裏面におけるビアホール形成領域を囲繞する環状領域にレーザー光線を照射して環状溝を形成する環状溝形成工程と、環状溝によって囲繞されたビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホール形成工程とを含む。
【選択図】図９
Description
本発明は、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ボンディングパッド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てボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホールの加工方法に関する。
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。
装置の小型化、高機能化を図るため、複数の半導体チップを積層し、積層された半導体チップのボンディングパッドを接続するモジュール構造が実用化されている。このモジュール構造は、半導体ウエーハを構成する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ボンディングパッドが形成されており、このボンディングパッドが形成された箇所に基板の裏面側からボンディングパッドに達する細孔（ビアホール）を穿設し、このビアホールにボンディングパッドと接続するアルミニウム、銅等の導電性材料を埋め込む構成である。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００３−１６３３２３号公報
上述した半導体ウエーハに形成されるビアホールは、一般にドリルによって形成されている。しかるに、半導体ウエーハに設けられるビアホールは直径が１００〜３００μmと小さく、ドリルによる穿孔では生産性の面で必ずしも満足し得るものではない。しかも、上記ボンディングパッドの厚さは１〜５μm程度であり、ボンディングパッドを破損することなくウエーハを形成するシリコン等の基板のみにビアホールを形成するためには、ドリルを極めて精密に制御しなければならない。
上記問題を解消するために本出願人は、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ボンディングパッド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てボンディングパッドに達するビアホールを効率よく形成するウエーハの穿孔方法を特願２００５−２４９６４３号として提案した。
而して、基板の裏面側からパルスレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成すると、パルスレーザー光線の照射によって発生するデブリが基板の裏面におけるビアホールの開口部の周囲に環状に堆積する。このデブリは、幅が１０μm前後で高さが２０〜３０μm程度に堆積するので、個々に分割されたチップをスタックしていくとき堆積したデブリが干渉するという問題がある。また、基板の裏面にエポキシ樹脂等の絶縁膜を１０μm程度の厚さで被覆した場合に、この絶縁膜を突き抜けて露出するため、デバイスの品質を低下させる原因となる。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成する際にデブリが発生しても、個々に分割されたチップをスタックしていくとき堆積したデブリが干渉することがなく、また、デブリが基板の裏面に被覆する絶縁膜を突き抜けて露出することがないようにビアホールを形成することができるビアホールの加工方法を提供することである。
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、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ボンディングパッドが形成されているウエーハに、基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホールの加工方法であって、
基板の裏面におけるビアホール形成領域を囲繞する環状領域にレーザー光線を照射して、環状溝を形成する環状溝形成工程と、
該環状溝によって囲繞されたビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射して、ボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホール形成工程と、を含む、
ことを特徴とするビアホールの加工方法が提供される。
基板の裏面におけるビアホール形成領域を囲繞する環状領域にレーザー光線を照射して、環状溝を形成する環状溝形成工程と、
該環状溝によって囲繞されたビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射して、ボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホール形成工程と、を含む、
ことを特徴とするビアホールの加工方法が提供される。
また、本発明によれば、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ボンディングパッドが形成されているウエーハに、基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホールの加工方法であって、
基板の裏面におけるビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射して、ボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホール形成工程と、
該ビアホール形成工程によって形成されたビアホールの開口部の周囲に堆積したデブリにレーザー光線を照射して、デブリを除去するデブリ除去工程と、を含む、
ことを特徴とするビアホールの加工方法が提供される。
基板の裏面におけるビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射して、ボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホール形成工程と、
該ビアホール形成工程によって形成されたビアホールの開口部の周囲に堆積したデブリにレーザー光線を照射して、デブリを除去するデブリ除去工程と、を含む、
ことを特徴とするビアホールの加工方法が提供される。
本発明によるビアホールの加工方法においては、基板の裏面におけるビアホール形成領域を囲繞する環状領域にレーザー光線を照射して環状溝を形成した後に、該環状溝によって囲繞されたビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成するので、ビアホール形成工程において発生するデブリは環状溝内に堆積する。従って、デブリが基板の裏面から大きく突出することはないため、個々に分割されたチップをスタックしていくとき堆積したデブリが干渉することがないとともに、基板の裏面にエポキシ樹脂等の絶縁膜を被覆した場合にデブリが絶縁膜を突き抜けて露出することはない。
また、本発明によるビアホールの加工方法においては、基板の裏面におけるビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成した後に、該ビアホール形成工程によって形成されたビアホールの開口部の周囲に堆積したデブリにレーザー光線を照射してデブリを除去するので、個々に分割されたチップをスタックしていくとき堆積したデブリが干渉することがないとともに、基板の裏面にエポキシ樹脂等の絶縁膜を被覆した場合にデブリが絶縁膜を突き抜けて露出することはない。
また、本発明によるビアホールの加工方法においては、基板の裏面におけるビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成した後に、該ビアホール形成工程によって形成されたビアホールの開口部の周囲に堆積したデブリにレーザー光線を照射してデブリを除去するので、個々に分割されたチップをスタックしていくとき堆積したデブリが干渉することがないとともに、基板の裏面にエポキシ樹脂等の絶縁膜を被覆した場合にデブリが絶縁膜を突き抜けて露出することはない。
以下、本発明によるビアホールの加工方法について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
図１には本発明によるビアホールの加工方法によって加工されるウエーハとしての半導体ウエーハ２の斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、厚さが例えば１００μmのシリコンによって形成された基板２１の表面２１aに格子状に配列された複数のストリート２２によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２３がそれぞれ形成されている。この各デバイス２３は、全て同一の構成をしている。デバイス２３の表面にはそれぞれ複数のボンディングパッド２４が形成されている。このボンディングパッド２４は、アルミニウム、銅、金、白金、ニッケル等の金属材からなっており、厚さが１〜５μmに形成されている。
上記半導体ウエーハ２には、基板２１の裏面２１b側からパルスレーザー光線を照射しボンディングパッド２４に達するビアホールが穿設される。この半導体ウエーハ２の基板２１にビアホールを穿設するには、図２に示すレーザー加工装置３を用いて実施する。図２に示すレーザー加工装置３は、被加工物を保持するチャックテーブル３１と、該チャックテーブル３１上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段３２を具備している。チャックテーブル３１は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り機構によって図２において矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り機構によって矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。
上記レーザー光線照射手段３２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング３２１内に配設されている。このレーザー光線照射手段３２について、図３を参照して説明する。
図３に示すレーザー光線照射手段３２は、パルスレーザー光線発振手段４と、出力調整手段５と、パルスレーザー光線発振手段４から発振され出力調整手段５によって出力調整されたパルスレーザー光線を集光する集光器６と、出力調整手段５と集光器６との間に配設されたレーザー光線走査手段７を具備している。
図３に示すレーザー光線照射手段３２は、パルスレーザー光線発振手段４と、出力調整手段５と、パルスレーザー光線発振手段４から発振され出力調整手段５によって出力調整されたパルスレーザー光線を集光する集光器６と、出力調整手段５と集光器６との間に配設されたレーザー光線走査手段７を具備している。
上記パルスレーザー光線発振手段４は、パルスレーザー光線発振器４１と、これに付設された繰り返し周波数設定手段４２とから構成されている。パルスレーザー光線発振器４１は、図示の実施形態においてはＹＶＯ４レーザーまたはＹＡＧレーザー発振器からなり、シリコン等の被加工物に対して吸収性を有する波長(例えば３５５ｎｍ)のパルスレーザー光線LBを発振する。上記出力調整手段５は、パルスレーザー光線発振手段４から発振されたパルスレーザー光線LBを所定の出力に調整する。
上記集光器６は、パルスレーザー光線LBを下方に向けて方向変換する方向変換ミラー６１と、該方向変換ミラー６１によって方向変換されたレーザー光線を集光する集光レンズ６２を具備しており、図２に示すようにケーシング３２１の先端に装着されている。
上記レーザー光線走査手段７は、パルスレーザー光線発振手段４が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）に偏向する第１の音響光学偏向手段７１と、レーザー光線発振手段４が発振したレーザー光線の光軸を割り出し送り方向（Y軸方向）に偏向する第２の音響光学偏向手段７２とからなっている。
上記第１の音響光学偏向手段７１は、レーザー光線発振手段４が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）に偏向する第１の音響光学素子７１１と、該第１の音響光学素子７１１に印加するRF（radio frequency）を生成する第１のRF発振器７１２と、該第１のRF発振器７１２によって生成されたRFのパワーを増幅して第１の音響光学素子７１１に印加する第１のRFアンプ７１３と、第１のRF発振器７１２によって生成されるRFの周波数を調整する第１の偏向角度調整手段７１４と、第１のRF発振器７１２によって生成されるRFの振幅を調整する第１の出力調整手段７１５を具備している。上記第１の音響光学素子７１１は、印加されるRFの周波数に対応してレーザー光線の光軸を偏向する角度を調整することができるとともに、印加されるRFの振幅に対応してレーザー光線の出力を調整することができる。なお、上記第１の偏向角度調整手段７１４および第１の出力調整手段７１５は、図示しない制御手段によって制御される。
上記第２の音響光学偏向手段７２は、レーザー光線発振手段４が発振したレーザー光線の光軸を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向に偏向する第２の音響光学素子７２１と、該第２の音響光学素子７２１に印加するRFを生成する第２のRF発振器７２２と、該RF発振器７２２によって生成されたRFのパワーを増幅して第２の音響光学素子７２１に印加する第２のRFアンプ７２３と、第２のRF発振器７２２によって生成されるRFの周波数を調整する第２の偏向角度調整手段７２４と、第２のRF発振器７２２によって生成されるRFの振幅を調整する第２の出力調整手段７２５を具備している。上記第２の音響光学素子７２１は、印加されるRFの周波数に対応してレーザー光線の光軸を偏向する角度を調整することができるとともに、印加されるRFの振幅に対応してレーザー光線の出力を調整することができる。なお、上記第２の偏向角度調整手段７２４および第２の出力調整手段７２５は、図示しない制御手段によって制御される。
また、図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段３２は、上記第１の音響光学素子７１１にRFが印加されない場合に、図３において１点差線で示すように第１の音響光学素子７１１によって偏向されないレーザー光線を吸収するためのレーザー光線吸収手段８を具備している。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射手段３２は以上のように構成されており、第１の音響光学素子７１１および第２の音響光学素子７２１にRFが印加されていない場合には、パルスレーザー光線発振手段４から発振されたパルスレーザー光線は、出力調整手段５、第１の音響光学素子７１１、第２の音響光学素子７２１を介して図３において１点鎖線で示すようにレーザー光線吸収手段８に導かれる。一方、第１の音響光学素子７１１に例えば１０kHzの周波数を有するRFが印加されると、パルスレーザー光線発振手段４から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図３において実線で示すように偏向され集光点Paに集光される。また、第１の音響光学素子７１１に例えば２０kHzの周波数を有するRFが印加されると、パルスレーザー光線発振手段４から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図３において破線で示すように偏向され、上記集光点Paから加工送り方向（X軸方向）に所定量変位した集光点Pbに集光される。なお、第２の音響光学素子７２１に所定周波数を有するRFが印加されると、パルスレーザー光線発振手段４から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向：図３において紙面に垂直な方向）に所定量変位した集光点に集光される。
従って、第１の音響光学偏向手段７１および第２の音響光学偏向手段７２を作動してパルスレーザー光線の光軸をX軸方向とY軸方向に順次偏向させることにより、図４に示すようにパルスレーザー光線のスポットSを環状に移動するトレパニング加工を実施することができる。
図２に戻って説明を続けると、図示のレーザー加工装置３は、上記レーザー光線照射手段３２を構成するケーシング３２１の先端部に装着された撮像手段３３を備えている。この撮像手段３３は、図示の実施形態においては可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。
以下、上述したレーザー加工装置３を用いて上記半導体ウエーハ２にビアホールを形成するビアホールの加工方法の第１の実施形態について説明する。
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を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、半導体ウエーハ２は、裏面２１bを上側にして保持される。
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を吸引保持する（ウエーハ保持工程）。従って、半導体ウエーハ２は、裏面２１bを上側にして保持される。
上述したウエーハ保持工程を実施することにより半導体ウエーハ２を吸引保持したチャックテーブル３１は、図示しない加工送り機構によって撮像手段３３の直下に位置付けられる。チャックテーブル３１が撮像手段３３の直下に位置付けられると、チャックテーブル３１上の半導体ウエーハ２は、所定の座標位置に位置付けられた状態となる。この状態で、チャックテーブル３１に保持された半導体ウエーハ２に形成されている格子状のストリート２２がX方向とY方向に平行に配設されているか否かのアライメント作業を実施する（アライメント工程）。即ち、撮像手段３３によってチャックテーブル３１に保持された半導体ウエーハ２を撮像し、パターンマッチング等の画像処理を実行してアライメント作業を行う。このとき、半導体ウエーハ２のストリート２２が形成されている基板２１の表面２１ａは下側に位置しているが、撮像手段３３が上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成された撮像手段を備えているので、基板２１の裏面２１ｂから透かしてストリート２２を撮像することができる。
上述したアライメント工程を実施することにより、チャックテーブル３１上に保持された半導体ウエーハ２は、所定の座標位置に位置付けられたことになる。なお、半導体ウエーハ２の基板２１の表面２１aに形成されたデバイス２３に形成されている複数のボンディングパッド２４は、その設計上の座標位置が予めレーザー加工装置３の図示しない制御手段に格納されている。
上述したアライメント工程を実施したならば、図５に示すようにチャックテーブル３１を移動し、半導体ウエーハ２の基板２１に所定方向に形成された複数のデバイス２３における図５において最左端のデバイス２３を集光器６の直下に位置付ける。そして、図５において最左端のデバイス２３に形成された複数のボンディングパッド２４における最左端のボンディングパッド２４を集光器６の直下に位置付ける。
図５に示すように所定のボンディングパッド２４を集光器６の直下に位置付けたならば、図６に示すように基板２１の裏面２１bにおけるビアホール形成領域２５を囲繞する環状領域２６にレーザー光線を照射して、環状溝を形成する環状溝形成工程を実施する。即ち、図６に示すように上記レーザー光線照射手段３２の集光器６から照射されるパルスレーザー光線のスポットS１が基板２１の環状領域２６に位置付けられるように上記第１の音響光学偏向手段７１および第２の音響光学偏向手段７２を作動して調整する。そして、上記図４に示すようにトレパニング加工を実施し、パルスレーザー光線のスポットS1を環状領域２６に沿って移動する。
なお、上記環状溝形成工程の加工条件は、例えば次の通り設定されている。
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
１パルス当たりのエネルギー密度：３０〜４０J／cm2
スポット径 ：φ１０μｍ
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
１パルス当たりのエネルギー密度：３０〜４０J／cm2
スポット径 ：φ１０μｍ
上記加工条件によって環状溝形成工程を実施することにより、基板２１の裏面２１bには図７に示すように溝幅が１１〜１２μｍの環状溝２６０が形成される。なお、環状溝２６０の深さは、２０μm程度でよい。このように深さ２０μmの環状溝２６０を形成するには、加工すべきビアホールの直径（ビアホール形成領域２５）が１００μmの場合には、ビアホール形成領域２５を囲繞する環状領域２６に沿ってパルスレーザー光線のパルスを２００トレパニングショット照射する。
上述したように環状溝形成工程を実施したならば、図８に示すように環状溝２６０によって囲繞されたビアホール形成領域２５に基板２１の裏面２１b側からレーザー光線を照射して、ボンディングパッド２４に達するビアホールを形成するビアホール形成工程を実施する。即ち、図８に示すように上記レーザー光線照射手段３２の集光器６から照射されるパルスレーザー光線のスポットS2が環状溝２６０によって囲繞されたビアホール領域２５の中心に位置するように上記第１の音響光学偏向手段７１おとび第２の音響光学偏向手段７２を作動して調整する。なお、パルスレーザー光線のスポットS2の直径は、加工すべきビアホールの直径（ビアホール領域２５）の８０〜９０％に設定される。そして、レーザー光線照射手段３２の集光器６からパルスレーザー光線を基板２１の裏面２１ｂ側から所定パルス照射する。
なお、上記ビアホール形成工程の加工条件は、例えば次の通り設定されている。
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
１パルス当たりのエネルギー密度：３０〜４０J／cm2
スポット径 ：φ９０μｍ
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
１パルス当たりのエネルギー密度：３０〜４０J／cm2
スポット径 ：φ９０μｍ
上記加工条件においては、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ている場合は、パルスレーザー光線１パルスによって２．５μm程度の深さの孔を形成することができる。従って、シリコンからなる基板２１の厚さが１００μmの場合には、パルスレーザー光線のパルスを４０ショット照射することにより、図９に示すように基板２１には裏面２１bから表面２１a即ちボンディングパッド２４に達するビアホール２５０を形成することができる。このビアホール形成工程を実施するとデブリ２７が発生するが、ビアホール２５０の開口部の周囲には上記環状溝形成工程を実施することにより環状溝２６０が形成されているので、デブリ２７は環状溝２６０内に堆積する。従って、デブリ２７が基板２１の裏面２１bから大きく突出することはないため、個々に分割されたチップをスタックしていくとき堆積したデブリが干渉することがないとともに、基板２１の裏面２１bにエポキシ樹脂等の絶縁膜を被覆した場合にデブリ２７が絶縁膜を突き抜けて露出することはない。
以上のようにして、半導体ウエーハ２の基板２１における所定のボンディングパッド２４と対応する位置にボンディングパッド２４に達するビアホール２５０を形成したならば、順次ボンディングパッド２４と対応する位置を集光器６の直下に位置付け、上記環状溝形成工程およびビアホール形成工程を実施する。
次に、上記半導体ウエーハ２にビアホールを形成するビアホールの加工方法の第２の実施形態について説明する。
ビアホールの加工方法の第２の実施形態も上述した第１の実施形態と同様にウエーハ保持工程およびアライメント工程を実施する。そして、上記図５に示すようにチャックテーブル３１を移動し、半導体ウエーハ２の基板２１に所定方向に形成された複数のデバイス２３における図５において最左端のデバイス２３に形成された複数のボンディングパッド２４における最左端のボンディングパッド２４を集光器６の直下に位置付ける。
ビアホールの加工方法の第２の実施形態も上述した第１の実施形態と同様にウエーハ保持工程およびアライメント工程を実施する。そして、上記図５に示すようにチャックテーブル３１を移動し、半導体ウエーハ２の基板２１に所定方向に形成された複数のデバイス２３における図５において最左端のデバイス２３に形成された複数のボンディングパッド２４における最左端のボンディングパッド２４を集光器６の直下に位置付ける。
次に、図１０に示すように基板２１の裏面２１bにおけるビアホール形成領域２５に基板２１の裏面２１b側からレーザー光線を照射して、ボンディングパッド２４に達するビアホールを形成するビアホール形成工程を実施する。即ち、図１０に示すように上記レーザー光線照射手段３２の集光器６から照射されるパルスレーザー光線のスポットS2がビアホール形成領域２５の中心に位置するように上記第１の音響光学偏向手段７１おとび第２の音響光学偏向手段７２を作動して調整する。なお、パルスレーザー光線のスポットS2の直径は、加工すべきビアホールの直径（ビアホール領域２５）の８０〜９０％に設定される。そして、レーザー光線照射手段３２の集光器６からパルスレーザー光線を基板２１の裏面２１ｂ側から所定パルス数照射する。なお、ビアホール形成工程の加工条件は、上記第１の実施形態におけるビアホール形成工程の加工条件と同一でよい。このビアホール形成工程を実施することにより、図１１に示すように基板２１には裏面２１bから表面２１a即ちボンディングパッド２４に達するビアホール２５０を形成することができる。このビアホール形成工程を実施するとデブリ２７が発生し、このデブリ２７がビアホール２５０の開口部の周囲に環状に堆積する。
次に、上記ビアホール形成工程によって基板２１の裏面２１bにおけるビアホール２５０の開口部の周囲に環状に堆積したデブリ２７にレーザー光線を照射して、デブリ２７を除去するデブリ除去工程を実施する。即ち、図１２に示すようにビアホール２５０の開口部の周囲に環状に堆積したデブリ２７に上記レーザー光線照射手段３２の集光器６から照射されるパルスレーザー光線のスポットS１が位置付けられるように上記第１の音響光学偏向手段７１おとび第２の音響光学偏向手段７２を作動して調整する。そして、上記図４に示すようにトレパニング加工を実施し、パルスレーザー光線のスポットS1を環状に堆積したデブリ２７に沿って移動する。このパルスレーザー光線のスポットS1の直径は、デブリ２７の幅の１００〜１５０％に設定する。なお、デブリ除去工程の加工条件は、上記第１の実施形態における環状溝形成工程の加工条件と同一でよい。このデブリ除去工程することにより、図１３に示すように基板２１の裏面２１bにおけるビアホール２５０の開口部の周囲に環状に堆積したデブリが除去される。従って、個々に分割されたチップをスタックしていくとき堆積したデブリが干渉することがないとともに、基板２１の裏面２１bにエポキシ樹脂等の絶縁膜を被覆した場合にデブリ２７が絶縁膜を突き抜けて露出することはない。
２：半導体ウエーハ
２１：半導体ウエーハの基板
２２：ストリート
２３：デバイス
２４：ボンディングパッド
２５：ビアホール形成領域
２５０：ビアホール
２６：環状領域
２６０：環状溝
２７：デブリ
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
３３：撮像手段
４：パルスレーザー光線発振手段
５：出力調整手段
６：集光器
７：レーザー光線走査手段
７１：第１の音響光学偏向手段
７２：第２の音響光学偏向手段
２１：半導体ウエーハの基板
２２：ストリート
２３：デバイス
２４：ボンディングパッド
２５：ビアホール形成領域
２５０：ビアホール
２６：環状領域
２６０：環状溝
２７：デブリ
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
３３：撮像手段
４：パルスレーザー光線発振手段
５：出力調整手段
６：集光器
７：レーザー光線走査手段
７１：第１の音響光学偏向手段
７２：第２の音響光学偏向手段
Claims (2)
- 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ボンディングパッドが形成されているウエーハに、基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホールの加工方法であって、
基板の裏面におけるビアホール形成領域を囲繞する環状領域にレーザー光線を照射して、環状溝を形成する環状溝形成工程と、
該環状溝によって囲繞されたビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射して、ボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホール形成工程と、を含む、
ことを特徴とするビアホールの加工方法。 - 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デバイスにボンディングパッドが形成されているウエーハに、基板の裏面側からレーザー光線を照射してボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホールの加工方法であって、
基板の裏面におけるビアホール形成領域に基板の裏面側からレーザー光線を照射して、ボンディングパッドに達するビアホールを形成するビアホール形成工程と、
該ビアホール形成工程によって形成されたビアホールの開口部の周囲に堆積したデブリにレーザー光線を照射して、デブリを除去するデブリ除去工程と、を含む、
ことを特徴とするビアホールの加工方法
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006249794A JP2008068292A (ja) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | ビアホールの加工方法 |
| US11/898,505 US7919725B2 (en) | 2006-09-14 | 2007-09-12 | Via hole forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006249794A JP2008068292A (ja) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | ビアホールの加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008068292A true JP2008068292A (ja) | 2008-03-27 |
Family
ID=39187480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006249794A Pending JP2008068292A (ja) | 2006-09-14 | 2006-09-14 | ビアホールの加工方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7919725B2 (ja) |
| JP (1) | JP2008068292A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008073711A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Disco Abrasive Syst Ltd | ビアホールの加工方法 |
| CN102151999A (zh) * | 2011-02-10 | 2011-08-17 | 苏州茂立光电科技有限公司 | 导光板中光学微结构图案的制作方法 |
| CN102151998A (zh) * | 2011-02-10 | 2011-08-17 | 苏州向隆塑胶有限公司 | 镭射加工火山口的平整方法 |
| US20180020551A1 (en) * | 2014-11-28 | 2018-01-18 | Zeon Corporation | Desmear processing method and manufacturing method for multilayer printed wiring board |
| WO2016144290A1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-15 | Intel Corporation | Acousto-optics deflector and mirror for laser beam steering |
| CN106271046B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-08-23 | 纳晶科技股份有限公司 | 激光刻蚀方法和装置、衬底电极及电致发光器件 |
| KR102669514B1 (ko) * | 2018-12-24 | 2024-05-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | 디스플레이 장치의 제조 방법 |
| IT201900006740A1 (it) * | 2019-05-10 | 2020-11-10 | Applied Materials Inc | Procedimenti di strutturazione di substrati |
| JP7278178B2 (ja) * | 2019-09-05 | 2023-05-19 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置の光軸確認方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11342485A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-14 | Nec Corp | レーザ加工機およびスルーホール・ブラインドビアホール用加工孔の形成方法 |
| JP2002263873A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
| JP2002305282A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体素子とその接続構造及び半導体素子を積層した半導体装置 |
| JP2003019585A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置及び方法 |
| JP2005007440A (ja) * | 2003-06-19 | 2005-01-13 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
| JP2005028369A (ja) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2570406B2 (ja) * | 1988-11-10 | 1997-01-08 | 三菱電機株式会社 | ビーム加工方法 |
| JP2919627B2 (ja) * | 1991-02-27 | 1999-07-12 | 三洋電機株式会社 | 混成集積回路の製造方法 |
| JP2000197987A (ja) * | 1999-01-04 | 2000-07-18 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | バイアホ―ルクリ―ニング方法 |
| JP2000202664A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レ―ザ穴あけ加工方法 |
| JP4899265B2 (ja) * | 2000-11-16 | 2012-03-21 | 凸版印刷株式会社 | 多層配線基板及びその製造方法、並びにレーザードリル装置 |
| JP2003163323A (ja) | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Sony Corp | 回路モジュール及びその製造方法 |
| US20040112881A1 (en) * | 2002-04-11 | 2004-06-17 | Bloemeke Stephen Roger | Circle laser trepanning |
| TW560020B (en) * | 2002-04-15 | 2003-11-01 | Advanced Semiconductor Eng | A wafer-level package with a cavity and fabricating method thereof |
| JP2005028428A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Denso Corp | レーザ加工装置 |
| JP2007067082A (ja) | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの穿孔方法 |
-
2006
- 2006-09-14 JP JP2006249794A patent/JP2008068292A/ja active Pending
-
2007
- 2007-09-12 US US11/898,505 patent/US7919725B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11342485A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-14 | Nec Corp | レーザ加工機およびスルーホール・ブラインドビアホール用加工孔の形成方法 |
| JP2002263873A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工方法およびレーザ加工装置 |
| JP2002305282A (ja) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 半導体素子とその接続構造及び半導体素子を積層した半導体装置 |
| JP2003019585A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工装置及び方法 |
| JP2005007440A (ja) * | 2003-06-19 | 2005-01-13 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
| JP2005028369A (ja) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20080067157A1 (en) | 2008-03-20 |
| US7919725B2 (en) | 2011-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4787091B2 (ja) | ビアホールの加工方法 | |
| JP4917361B2 (ja) | ビアホールの加工方法 | |
| JP5000944B2 (ja) | レーザー加工装置のアライメント方法 | |
| JP2008068292A (ja) | ビアホールの加工方法 | |
| JP4942313B2 (ja) | ウエーハのレーザー加工方法 | |
| JP4599243B2 (ja) | レーザー加工装置 | |
| JP4440036B2 (ja) | レーザー加工方法 | |
| TWI608531B (zh) | Wafer processing method (2) | |
| JP2007067082A (ja) | ウエーハの穿孔方法 | |
| JP2005203541A (ja) | ウエーハのレーザー加工方法 | |
| JP5016876B2 (ja) | ビアホールの加工方法 | |
| JP2014104484A (ja) | レーザー加工装置 | |
| JP2008108792A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| JP2013154366A (ja) | レーザー加工装置 | |
| JP2016025282A (ja) | パッケージ基板の加工方法 | |
| JP2008186870A (ja) | ビアホールの加工方法 | |
| JP4951282B2 (ja) | レーザー加工装置 | |
| JP5536344B2 (ja) | レーザー加工装置 | |
| JP2006318966A (ja) | 半導体ウエーハ | |
| JP2006289388A (ja) | レーザー加工装置 | |
| JP6199659B2 (ja) | パッケージ基板の加工方法 | |
| JP2019061986A (ja) | ウェーハの加工方法 | |
| JP2008073711A (ja) | ビアホールの加工方法 | |
| JP2008155274A (ja) | ウエーハの加工方法 | |
| JP2015170675A (ja) | 板状物の加工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090813 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110830 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110831 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111028 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120515 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120712 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121225 |