JP2013212519A - レーザー加工方法およびレーザー加工装置 - Google Patents

レーザー加工方法およびレーザー加工装置 Download PDF

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Abstract

【課題】第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工孔を形成する際に、パルスレーザー光線が第２の部材に近づいてもクラックを発生させることなく第２の部材に達するレーザー加工孔を形成することができるレーザー加工方法およびレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】第１の部材および第２の部材にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマの波長を検出し、第１の部材の波長を有するプラズマ光だけが検出され該プラズマ光の光強度が低下して所定値に達するまでは第１の出力を有するパルスレーザー光線の照射を継続し、該プラズマ光の光強度が所定値に達したら該第１の出力より低く第１の部材にクラックを生じさせない第２の出力を有するパルスレーザー光線を照射し、第２の部材の波長を有するプラズマ光が検出された場合にはパルスレーザー光線の照射を停止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、第１の材料によって形成された第１の部材と第２の材料によって形成された第２の部材とが接続された被加工物に第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工孔を形成するレーザー加工方法およびレーザー加工装置に関する。
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、複数のデバイスを積層し、積層されたデバイスに設けられた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、半導体ウエーハにおけるボンディングパッドが設けられた箇所に貫通孔（ビアホール）を形成し、この貫通孔（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。）
上述した半導体ウエーハに設けられる貫通孔（ビアホール）は、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貫通孔（ビアホール）は直径が９０〜３００μmと小さく、ドリルによる穿孔では生産性が悪いという問題がある。
上記問題を解消するために、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が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
また、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際に、レーザー光線の照射によって物質がプラズマ化し、そのプラズマが発する物質固有のスペクトルを検出することによりレーザー光線が金属からなるボンディングパッドに達したと判定するレーザー加工装置が提案されている。（例えば、特許文献３参照。）
特開２００３−１６３３２３号公報 特開２００７−６７０８２号公報 特開２００９−１２５７５６号公報
而して、シリコンやリチウムタンタレート等の基板に裏面側からパルスレーザー光線を照射して金属からなる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、パルスレーザー光線が基板におけるボンディングパッドが形成された表面に近づくと基板の表面付近にビアホールから放射状にクラックが発生し、デバイスの品質を低下させるという問題がある。
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、第１の材料によって形成された第１の部材と第２の材料によって形成された第２の部材とが接続された被加工物に第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工孔を形成する際に、パルスレーザー光線が第１の部材における第２の部材が接続された面に近づいてもクラックを発生させることなく第１の部材に第２の部材に達するレーザー加工孔を形成することができるレーザー加工方法およびレーザー加工装置を提供することである。
上記主たる技術的課題を解決するため、本発明によれば、第１の材料によって形成された第１の部材と第２の材料によって形成された第２の部材とが接続された被加工物に第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工孔を形成するレーザー加工方法であって、
第１の部材および第２の部材にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマの波長を検出し、第１の部材の波長を有するプラズマ光だけが検出され該プラズマ光の光強度が低下して所定値に達するまでは第１の出力を有するパルスレーザー光線の照射を継続し、該プラズマ光の光強度が所定値に達したら該第１の出力より低く第１の部材にクラックを生じさせない第２の出力を有するパルスレーザー光線を照射し、第２の部材の波長を有するプラズマ光が検出された場合にはパルスレーザー光線の照射を停止する、
ことを特徴とするレーザー加工方法が提供される。
上記第１の部材を形成する第１の材料はリチウムタンタレートからなり、上記パルスレーザー光線の第１の出力は繰り返し周波数が６０〜１００kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJに設定され、第２の出力は繰り返し周波数が１０〜５０kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJに設定されている。
また、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段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とを具備し、該レーザー光線照射手段がレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と、該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線の出力を調整する出力調整手段と、該出力調整手段によって出力が調整されたレーザー光線を集光し該被加工物保持手段に保持された被加工物に照射する集光器を具備しているレーザー加工装置において、
該レーザー光線照射手段から被加工物にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマの波長を検出するプラズマ検出手段と、該プラズマ検出手段からの検出信号に基づいて該レーザー光線照射手段を制御する制御手段とを具備し、
該プラズマ検出手段は、プラズマ光を第１の経路と第２の経路に分岐するビームスプリッターと、該第１の経路に配設され第１の材料が発するプラズマの波長のみを通過させる第１のバンドパスフィルターと、該第１のバンドパスフィルターを通過した光を受光して光強度信号を該制御手段に出力する第１のホトデテクターと、該第２の経路に配設され第２の材料が発するプラズマの波長のみを通過させる第２のバンドパスフィルターと、該第２のバンドパスフィルターを通過した光を受光して光強度信号を該制御手段に出力する第２のホトデテクターと、を具備しており、
該制御手段は、該レーザー光線照射手段を作動して被加工物にパルスレーザー光線を照射し被加工物の第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工を実施する際に、該第１のホトデテクターおよび該第２のホトデテクターから出力される光強度信号に基づいて、該第１のホトデテクターからだけ光強度信号が出力され光強度が低下して所定値に達するまでは第１の出力となるように該出力調整手段を制御してパルスレーザー光線の照射を継続し、該第１のホトデテクターからの光強度信号が所定値に達したら該第１の出力より低く第１の部材にクラックを生じさせない第２の出力となるように該出力調整手段を制御してパルスレーザー光線を照射し、該第２のホトデテクターから光強度信号が出力された場合にはパルスレーザー光線の照射を停止するように該レーザー光線照射手段を制御する、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
本発明による第１の材料によって形成された第１の部材と第２の材料によって形成された第２の部材とが接続された被加工物に第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工孔を形成するレーザー加工方法においては、第１の部材および第２の部材にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマの波長を検出し、第１の部材の波長を有するプラズマ光だけが検出されプラズマ光の光強度が低下して所定値に達するまでは第１の出力を有するパルスレーザー光線の照射を継続し、プラズマ光の光強度が所定値に達したら第１の出力より低く第１の部材にクラックを生じさせない第２の出力を有するパルスレーザー光線を照射し、第２の部材の波長を有するプラズマ光が検出された場合にはパルスレーザー光線の照射を停止するので、パルスレーザー光線が第１の部材における第２の部材が接続された面に近づいても第１の部材における第２の部材が接続された面付近にクラックを発生させることなく第２の部材に達するレーザー加工孔を形成することができる。
また、本発明によるレーザー加工装置においては、レーザー光線照射手段から被加工物にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマの波長を検出するプラズマ検出手段と、プラズマ検出手段からの検出信号に基づいて該レーザー光線照射手段を制御する制御手段とを具備し、プラズマ検出手段は、プラズマ光を第１の経路と第２の経路に分岐するビームスプリッターと、第１の経路に配設され第１の材料が発するプラズマの波長のみを通過させる第１のバンドパスフィルターと、第１のバンドパスフィルターを通過した光を受光して光強度信号を制御手段に出力する第１のホトデテクターと、第２の経路に配設され第２の材料が発するプラズマの波長のみを通過させる第２のバンドパスフィルターと、第２のバンドパスフィルターを通過した光を受光して光強度信号を該制御手段に出力する第２のホトデテクターとを具備しており、制御手段は、レーザー光線照射手段を作動して被加工物にパルスレーザー光線を照射し被加工物の第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工を実施する際に、第１のホトデテクターおよび第２のホトデテクターから出力される光強度信号に基づいて、第１のホトデテクターからだけ光強度信号が出力され光強度が低下して所定値に達するまでは第１の出力となるように出力調整手段を制御してパルスレーザー光線の照射を継続し、第１のホトデテクターからの光強度信号が所定値に達したら第１の出力より低く第１の部材にクラックを生じさせない第２の出力となるように出力調整手段を制御してパルスレーザー光線を照射し、第２のホトデテクターから光強度信号が出力された場合にはパルスレーザー光線の照射を停止するようにレーザー光線照射手段を制御するので、パルスレーザー光線が第１の部材における第２の部材が接続された面に近づいても第１の部材における第２の部材が接続された面付近にクラックを発生させることなく第２の部材に達するレーザー加工孔を形成することができる。
本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。 図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段の構成ブロック図。 図１に示すレーザー加工装置に装備されるプラズマ検出手段の構成ブロック図。 図１に示すレーザー加工装置に装備される制御手段の構成ブロック図。 被加工物としての半導体ウエーハの平面図。 図５に示す半導体ウエーハの一部を拡大して示す平面図。 図５に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着された保護テープの表面に貼着した状態を示す斜視図。 図５に示す半導体ウエーハが図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブルの所定位置に保持された状態における座標との関係を示す説明図。 図１に示すレーザー加工装置によって実施する穿孔工程の説明図。 図１に示すレーザー加工装置によって実施する穿孔工程の説明図。 リチウムタンタレート基板にパルスレーザー光線を照射したとき発生するプラズマの光強度を検出する第１のホトデテクターの出力電圧および銅からなるボンディングパッドにパルスレーザー光線を照射したとき発生するプラズマの光強度を検出する第２のホトデテクターの出力電圧を示す図。
以下、本発明によるレーザー加工方法およびレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置１は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２にX軸方向と直交する矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線照射ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上にX軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上にX軸方向に移動可能に配設された第１の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上にY軸方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。
上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面にY軸方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動させるためのX軸方向移動手段（加工送り手段３７）を具備している。この加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第１の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿ってX軸方向に移動せしめられる。
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向位置を検出するためのX軸方向位置検出手段３７４を備えている。X軸方向位置検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。このX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出することもできる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量即ちX軸方向の位置を検出することもできる。
上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、Y軸方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動させるための第１のY軸方向移動手段（第１の割り出し送り手段３８）を具備している。この第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３8１と、該雄ネジロッド３8１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３8１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３8２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３8１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３8２によって雄ネジロッド３8１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿ってY軸方向に移動せしめられる。
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し加工送り量即ちY軸方向位置を検出するためのY軸方向位置検出手段３８４を備えている。このY軸方向位置検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともにリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。このY軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出する。なお、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３8２を用いた場合には、パルスモータ３8２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出することもできる。また、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の割り出し送り量即ちY軸方向の位置を検出することもできる。
上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上にY軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面にZ軸方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿ってY軸方向に移動させるための第２のY軸方向移動手段（第２の割り出し送り手段４３）を具備している。この第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ネジロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿ってY軸方向に移動せしめられる。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、Z軸方向に移動可能に支持される。
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動させるためのZ軸方向移動手段（集光点位置調整手段５３）を具備している。集光点位置調整手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザー光線照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿ってZ軸方向に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を下方に移動するようになっている。
上記レーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１と、図２に示すようにケーシング５２１内に配設されたパルスレーザー光線発振手段６と、パルスレーザー光線発振手段６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）に偏向する光偏向手段としての音響光学偏向手段７と、該音響光学偏向手段７を通過したパルスレーザー光線を上記チャックテーブル３６に保持された被加工物Wに照射する集光器８を具備している。
上記パルスレーザー光線発振手段６は、ＹＡＧレーザー発振器或いはＹＶＯ４レーザー発振器からなるパルスレーザー光線発振器６１と、これに付設された繰り返し周波数設定手段６２とから構成されている。パルスレーザー光線発振器６１は、繰り返し周波数設定手段６２によって設定された所定周波数のパルスレーザー光線(LB)を発振する。繰り返し周波数設定手段６２は、パルスレーザー光線発振器６１が発振するパルスレーザー光線の繰り返し周波数を設定する。これらパルスレーザー光線発振手段６のパルスレーザー光線発振器６１および繰り返し周波数設定手段６２は、後述する制御手段によって制御される。
上記音響光学偏向手段７は、レーザー光線発振手段６が発振したレーザー光線(LB)の光軸を加工送り方向（X軸方向）に偏向する音響光学素子７１と、該音響光学素子７１に印加するRF（radio frequency）を生成するRF発振器７２と、該RF発振器７２によって生成されたRFのパワーを増幅して音響光学素子７１に印加するRFアンプ７３と、RF発振器７２によって生成されるRFの周波数を調整する偏向角度調整手段７４と、RF発振器７２によって生成されるRFの振幅を調整する出力調整手段７５を具備している。上記音響光学素子７１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、光偏向手段としては上記音響光学偏向手段７に代えて電子光学素子を用いた電子光学偏向手段を使用してもよい。上述した偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５は、後述する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５２は、上記音響光学素子７１に所定周波数のRFが印加された場合に、図２において破線で示すように音響光学素子７１によって偏向されたレーザー光線を吸収するためのレーザー光線吸収手段７６を具備している。
上記集光器８はケーシング５２１の先端に装着されており、上記音響光学偏向手段７によって偏向されたパルスレーザー光線を下方に向けて方向変換する方向変換ミラー８１と、該方向変換ミラー８１によって方向変換されたレーザー光線を集光するテレセントリックレンズからなる集光レンズ８２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５２は以上のように構成されており、以下その作用について図２を参照して説明する。
音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に後述する制御手段から例えば５Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に５Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、パルスレーザー光線発振手段６から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図２において１点鎖線で示すように偏向され集光点Paに集光される。また、偏向角度調整手段７４に後述する制御手段から例えば１０Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に１０Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、パルスレーザー光線発振手段６から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図２において実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）に図２において左方に所定量変位した集光点Pbに集光される。一方、偏向角度調整手段７４に後述する制御手段から例えば１５Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に１５Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、パルスレーザー光線発振手段６から発振されたパルスレーザー光線は、その光軸が図２において２点鎖線で示すように偏向され、上記集光点Pbから加工送り方向（X軸方向）に図２において左方に所定量変位した集光点Pcに集光される。また、音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に後述する制御手段から例えば０Vの電圧が印加され、音響光学素子７１に０Vに対応する周波数のRFが印加された場合には、パルスレーザー光線発振手段６から発振されたパルスレーザー光線は、図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７６に導かれる。このように、音響光学素子７１によって偏向されたレーザー光線は、偏向角度調整手段７４に印加される電圧に対応して加工送り方向（X軸方向）に偏向せしめられる。
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、レーザー光線照射ユニット５を構成するレーザー光線照射手段５２のケーシング５２１に取り付けられ、レーザー光線照射手段５２から被加工物にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマを検出するプラズマ検出手段９を備えている。このプラズマ検出手段９は、図３に示すようにレーザー光線照射手段５２の集光器８から照射されるレーザー光線がチャックテーブル３６に保持された被加工物Wに照射されることによって発生するプラズマを受光するプラズマ受光手段９１と、該プラズマ受光手段９１によって受光されたプラズマ光を第１の光路９２aと第２の光路９２bに分岐するビームスプリッター９２と、第１の光路９２aに配設され波長が第１の設定波長(後述する被加工物の第１の部材を形成する第１の材料が発する波長)の光のみを通過させる第１のバンドパスフィルター９３と、該第１のバンドパスフィルター９３を通過した光を受光して光強度信号を出力する第１のホトデテクター９４と、第２の光路９２bに配設された方向変換ミラー９５と、該方向変換ミラー９５によって方向変換されたプラズマ光の波長が第２の設定波長(後述する被加工物の第２の部材を形成する第２の材料が発する波長)の光のみを通過させる第２のバンドパスフィルター９６と、該第２のバンドパスフィルター９６を通過した光を受光して光強度信号を出力する第２のホトデテクター９７とを具備している。上記プラズマ受光手段９１は、集光レンズ９１１と、該集光レンズ９１１を収容するレンズケース９１２とからなり、レンズケース９１２が図１に示すようにレーザー光線照射手段５２のケーシング５２１に取り付けられる。また、図１に示すようにレンズケース９１２には角度調整用ツマミ９１３が配設されており、集光レンズ９１１の設置角度を調整することができるようになっている。なお、上記第１のバンドパスフィルター９３は、図示の実施形態においてはリチウムタンタレートのプラズマ光の波長（６７０nm）のみを通過させるために波長が６６０〜６８０nmの範囲の光を通過させるようになっている。また、上記第２のバンドパスフィルター９６は図示の実施形態においては銅のプラズマ光の波長（５１５nm）のみを通過させるために波長が５００〜５４０nmの範囲の光を通過させるようになっている。図示の実施形態におけるプラズマ検出手段９は以上のように構成されており、第１のバンドパスフィルター９３を通過した光を受光した第１のホトデテクター９４および第２のバンドパスフィルター９６を通過した光を受光した第２のホトデテクター９７は、それぞれ受光した光の強度に対応する電圧信号を後述する制御手段に出力する。
図１に戻って説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、ケーシング５２１の前端部に配設され上記レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を撮像する撮像手段１１を備えている。この撮像手段１１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。
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、図４に示す制御手段２０を具備している。制御手段２０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）２０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２と、後述する制御マップや被加工物の設計値のデータや演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３と、カウンター２０４と、入力インターフェース２０５および出力インターフェース２０６とを備えている。制御手段２０の入力インターフェース２０５には、上記X軸方向位置検出手段３７４、Y軸方向位置検出手段３８４、プラズマ検出手段９の第１のホトデテクター９４および第２のホトデテクター９７、撮像手段１１等からの検出信号が入力される。そして、制御手段２０の出力インターフェース２０６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、レーザー光線照射手段５２を構成するパルスレーザー光線発振手段６のパルスレーザー光線発振器６１、繰り返し周波数設定手段６２および音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４、出力調整手段７５等に制御信号を出力する。なお、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３は、被加工物を形成する物質とプラズマの波長との関係を記憶する第１の記憶領域２０３aや後述するウエーハの設計値のデータを記憶する第２の記憶領域２０３bや他の記憶領域を備えている。
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図５にはレーザー加工される被加工物としてのウエーハ３０の平面図が示されている。図５に示すウエーハ３０は、図示の実施形態においては厚みが７０μmのリチウムタンタレート基板３００（第１の部材）の表面３００ａに格子状に配列された複数の分割予定ライン３０１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にデバイス３０２がそれぞれ形成されている。この各デバイス３０２は、全て同一の構成をしている。デバイス３０２の表面にはそれぞれ図６に示すように複数のボンディングパッド３０３（３０３a〜３０３j）（第２の部材）が形成されている。この第２の部材としてのボンディングパッド３０３（３０３a〜３０３j）は、図示の実施形態においては銅によって形成されている。なお、図示の実施形態においては、３０３aと３０３f、３０３bと３０３g、３０３cと３０３h、３０３dと３０３i、３０３eと３０３jは、X方向位置が同一である。この複数のボンディングパッド３０３（３０３a〜３０３j）にそれぞれ裏面３００bからボンディングパッド３０３に達する加工穴（ビアホール）が形成される。各デバイス３０２におけるボンディングパッド３０３（３０３a〜３０３j）のX方向（図６おいて左右方向）の間隔Ａ、および各デバイス３０２に形成されたボンディングパッド３０３における分割予定ライン３０１を挟んでX方向（図５において左右方向）に隣接するボンディングパッド即ちボンディングパッド３０３eとボンディングパッド３０３aとの間隔Bは、図示の実施形態においては同一間隔に設定されている。また、各デバイス３０２におけるボンディングパッド３０３（３０３a〜３０３j）のY方向（図６において上下方向）の間隔C、および各デバイス３０２に形成されたボンディングパッド３０３における分割予定ライン３０１を挟んでY方向（図６において上下方向）に隣接するボンディングパッド即ちボンディングパッド３０３fとボンディングパッド３０３aおよびボンディングパッド３０３jとボンディングパッド３０３eとの間隔Dは、図示の実施形態においては同一間隔に設定されている。このように構成されたウエーハ３０について、図５に示す各行Ｅ1・・・・Enおよび各列F1・・・・Fnに配設されたデバイス３０２の個数と上記各間隔A,B,C,DおよびX,Y座標値は、その設計値のデータが上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３の第2の記憶領域２０３ｂに格納されている。
上述したレーザー加工装置を用い、ウエーハ３０に形成された各デバイス３０２のボンディングパッド３０３（３０３a〜３０３j）部にレーザー加工孔（ビアホール）を形成するレーザー加工の実施形態について説明する。
ウエーハ３０は、図７に示すように環状のフレーム４０に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなる保護テープ５０に表面３００ａを貼着する。従って、ウエーハ３０は、裏面３００bが上側となる。このようにして環状のフレーム４０に保護テープ５０を介して支持されたウエーハ３０は、図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に保護テープ５０側を載置する。そして、図示しない吸引手段を作動することによりウエーハ３０は、保護テープ５０を介してチャックテーブル３６上に吸引保持される。従って、ウエーハ３０は、裏面３００bを上側にして保持される。また、環状のフレーム４０は、クランプ３６２によって固定される。
上述したようにウエーハ３０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段１１の直下に位置付けられる。チャックテーブル３６が撮像手段１１の直下に位置付けられると、チャックテーブル３６上のウエーハ３０は、図８に示す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３６に保持されたウエーハ３０に形成されている格子状の分割予定ライン３０１がX軸方向とY軸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。即ち、撮像手段１１によってチャックテーブル３６に保持されたウエーハ３０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、ウエーハ３０の分割予定ライン３０１が形成されている表面３００ａは下側に位置しているが、ウエーハ３０を形成するリチウムタンタレート基板３００は透明体であるため、ウエーハ３０の裏面３００ｂから透かして分割予定ライン３０１を撮像することができる。
次に、チャックテーブル３６を移動して、ウエーハ３０に形成されたデバイス３０２における最上位の行E1の図８において最左端のデバイス３０２を撮像手段１１の直下に位置付ける。そして、更にデバイス３０２に形成された電極３０３（３０３a〜３０３j）における図８において左上の電極３０３aを撮像手段１１の直下に位置付ける。この状態で撮像手段１１が電極３０３aを検出したならばその座標値(a1)を第１の加工送り開始位置座標値として制御手段２０に送る。そして、制御手段２０は、この座標値(a1)を第１の加工送り開始位置座標値としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する（加工送り開始位置検出工程）。このとき、撮像手段１１とレーザー光線照射手段５２の集光器８はX軸方向に所定の間隔を置いて配設されているので、X座標値は上記撮像手段１１と集光器８との間隔を加えた値が格納される。
このようにして図８において最上位の行E1のデバイス３０２における第１の加工送り開始位置座標値(a1)を検出したならば、チャックテーブル３６を分割予定ライン３０１の間隔だけＹ軸方向に割り出し送りするとともにX軸方向に移動して、図８において最上位から２番目の行E2における最左端のデバイス３０２を撮像手段１１の直下に位置付ける。そして、更にデバイス３０２に形成された電極３０３(３０３a〜３０３j）における図６において左上の電極３０３aを撮像手段１１の直下に位置付ける。この状態で撮像手段１１が電極３０３aを検出したならばその座標値(a2)を第２の加工送り開始位置座標値として制御手段２０に送る。そして、制御手段２０は、この座標値(a2)を第２の加工送り開始位置座標値としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する。このとき、撮像手段１１とレーザー光線照射手段５２の集光器８は上述したようにX軸方向に所定の間隔を置いて配設されているので、X座標値は上記撮像手段１１と集光器８との間隔を加えた値が格納される。以後、制御手段２０は、上述した割り出し送りと加工送り開始位置検出工程を図８において最下位の行Ｅｎまで繰り返し実行し、各行に形成されたデバイス３０２の加工送り開始位置座標値（a３〜aｎ）を検出して、これをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する。なお、図示の実施形態においては、ウエーハ３０に形成された複数のデバイス３０２における図８において最下位の行Enの最左端のデバイス３０２が計測デバイスとして設定されており、この計測デバイスの加工送り開始位置座標値（aｎ）が計測位置座標値（aｎ）としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納する。
上述した加工送り開始位置検出工程を実施したならば、ウエーハ３０の各デバイス３０２に形成された各電極３０３(３０３a〜３０３j）の裏面にレーザー加工孔（ビアホール）を穿孔する穿孔工程を実施する。穿孔工程は、先ず加工送り手段３７を作動しチャックテーブル３６を移動して、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納されている第１の加工送り開始位置座標値（a１）をレーザー光線照射手段５２の集光器８の直下に位置付ける。このように第１の加工送り開始位置座標値（a１）が集光器８の直下に位置付けられた状態が図９の(a)に示す状態である。図９の(a)に示す状態から制御手段２０は、チャックテーブル３６を図９の(a)において矢印Ｘ１で示す方向に所定の移動速度で加工送りするように上記加工送り手段３７を制御すると同時に、レーザー光線照射手段５２を作動し集光器８からパルスレーザー光線を照射する。なお、集光器８から照射されるレーザー光線の集光点Pは、ウエーハ３０の上面付近に合わせる。このとき、制御手段２０は、X軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号に基いて音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５を制御するための制御信号を出力する。
一方、RF発振器７２は偏向角度調整手段７４および出力調整手段７５からの制御信号に対応したRFを出力する。RF発振器７２から出力されたRFのパワーは、RFアンプ７３によって増幅され音響光学素子７１に印加される。この結果、音響光学素子７１は、パルスレーザー光線発振手段６から発振されたパルスレーザー光線の光軸を図２において１点鎖線で示す位置から２点鎖線で示す位置までの範囲で偏向して移動速度に同期させる。この結果、第１の加工送り開始位置座標値（a１）に所定出力のパルスレーザー光線を照射することができる。
上述した穿孔工程を実施している際に、制御手段２０はレーザー光線発振手段６が発振するパルスレーザー光線のショット数をカウンター２０４によってカウントするとともに、プラズマ検出手段９の第１のホトデテクター９４から光強度信号を入力している。ここで、第１のホトデテクター９４から出力される光強度信号について説明する。ウエーハ３０を構成するリチウムタンタレート基板３００にパルスレーザー光線を照射すると、波長が６７０nmのプラズマが発生する。この波長が６７０nmのプラズマは図３に示すようにプラズマ検出手段９を構成するプラズマ受光手段９１の集光レンズ９１１によって集光され、第１のバンドパスフィルター９３を通過して第１のホトデテクター９４に達する。
図１１の(a)は、リチウムタンタレート基板３００に上述したパルスレーザー光線を照射したとき発生するプラズマの光強度を検出する第１のホトデテクター９４の出力電圧を示している。図１１の(a)において横軸はパルスレーザー光線のショット数を示し、縦軸は電圧値（V）を示している。図１１の(a)に示す実施形態においては、パルスレーザー光線のショット数が８０〜８５ショット程度までは電圧値が２．５V程度であり、パルスレーザー光線のショット数が８５ショットを超えボンディングパッド３０３に近づく電圧値が急激に低下し、１５０ショット付近で１．５V程度となる。
また、図１１の(b)には、銅からなるボンディングパッド３０３にパルスレーザー光線を照射したとき発生するプラズマの光強度を検出する第２のホトデテクター９７の出力電圧を示している。図１１の(b)において横軸はパルスレーザー光線のショット数を示し、縦軸は電圧値（V）を示している。図１１の(b)に示す実施形態においては、パルスレーザー光線のショット数が１７０〜１７５ショットから電圧値が上昇し始める。そして、パルスレーザー光線のショット数が２００ショット前後で０．２V程度となる。この第２のホトデテクター９７の出力電圧が上昇し始めるということは、リチウムタンタレート基板３００に貫通孔が形成され、パルスレーザー光線がボンディングパッド３０３に照射し始めたことを意味している。
上述したように第１のホトデテクター９４および第２のホトデテクター９７からの出力電圧に基づいて、制御手段２０はパルスレーザー光線の出力を次のように制御する。即ち、制御手段２０は第１のホトデテクター９４からだけ出力電圧（光強度信号）を入力し、入力した出力電圧が低下して所定値（例えば１．５V）に達するまでは第１の出力（例えば、平均出力が４W、繰り返し周波数が１００kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJ）となるように上記出力調整手段７５を制御してパルスレーザー光線の照射を継続し、第１のホトデテクター９４からの光出力電圧（光強度信号）が所定値に達したら第１の出力より低くリチウムタンタレート基板３００にクラックを生じさせない第２の出力（例えば、平均出力が２W、繰り返し周波数が５０kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJ）となるように出力調整手段７５を制御してパルスレーザー光線を照射する。そして、第２のホトデテクター９７から出力電圧（光強度信号）が出力された場合（例えば０．２V）には、パルスレーザー光線の照射を停止するようにレーザー光線照射手段５２を制御する。このように第１のホトデテクター９４からだけ出力電圧（光強度信号）を入力し、入力した出力電圧が低下して所定値（例えば１．５V）に達するまでは第１の出力（例えば、平均出力が４W、繰り返し周波数が１００kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJ）となるように上記出力調整手段７５を制御してパルスレーザー光線の照射を継続し、第１のホトデテクター９４からの光出力電圧（光強度信号）がボンディングパッド３０３に近づく所定値（例えば１．５V）に達したら第１の出力（例えば、平均出力が４W、繰り返し周波数が１００kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJ）より低くリチウムタンタレート基板３００にクラックを生じさせない第２の出力（例えば、平均出力が２W、繰り返し周波数が５０kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJ）となるように出力調整手段７５を制御してパルスレーザー光線を照射するので、パルスレーザー光線がリチウムタンタレート基板３００におけるボンディングパッド３０３が形成された表面に近づいてもリチウムタンタレート基板３００におけるボンディングパッド３０３が形成された表面付近にクラックを発生させることなくボンディングパッド３０３に達するレーザー加工孔を形成することができる。
なお、上記穿孔工程における加工条件は次のように設定されている。
〈加工条件：第１の出力〉
光源 ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４
波長 ：５３２ｎｍ
平均出力 ：２．４〜４W
繰り返し周波数 ：６０〜１００kHz
パルスエネルギー ：第１のパルスエネルギー４０μJ
パルス幅 ：１０ps
集光スポット径 ：φ１５μｍ
ショット数 ：１５０ショット（加工深さ：５５μm）

〈加工条件：第２の出力〉
光源 ：ＬＤ励起ＱスイッチＮｄ：ＹＶＯ４
波長 ：５３２ｎｍ
平均出力 ：０．４〜２W
繰り返し周波数 ：１０〜５０kHz
パルスエネルギー ：第１のパルスエネルギー４０μJ
パルス幅 ：１０ps
集光スポット径 ：φ１５μｍ
ショット数 ：５０ショット（加工深さ：１５μm）
上記〈加工条件：第１の出力〉において平均出力が４Wで繰り返し周波数が１００kHzの場合には１５０ショットのパルスレーザー光線を照射することにより、リチウムタンタレート基板３００には加工深さが５５μmのレーザー加工孔が形成される。また、上記〈加工条件：第２の出力〉において平均出力が２Wで繰り返し周波数が５０kHzの場合には５０ショットのパルスレーザー光線を照射することにより、リチウムタンタレート基板３００には加工深さが１５μmのレーザー加工孔が形成され、ボンディングパッドに達する。
なお、上記第１の出力における繰り返し周波数は、本発明者の実験によると、繰り返し周波数が６０kHzより高いとクラックが発生し効率の良い加工ができるが、繰り返し周波数が１００kHzを超えると過大に加工され適正なレーザー加工孔を形成することができないことが判った。従って、第１の出力は、繰り返し周波数が６０〜１００kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJに設定することが望ましい。
また、上記第２の出力における繰り返し周波数は、本発明者の実験によると、繰り返し周波数が５０kHz以下でクラックが発生しないが、繰り返し周波数が１０kHz未満では適正なレーザー加工孔を形成することができないことが判った。従って、第２の出力は、繰り返し周波数が１０〜５０kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJに設定することが望ましい。
なお、１パルス当たりのエネルギーが４０μJを下回ると、リチウムタンタレート基板の加工が適正に行われないことが確認された。
一方、制御手段２０は、X軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号を入力しており、この検出信号をカウンター２０４によってカウントしている。そして、カウンター２０４によるカウント値が次のボンディングパッド３０３の座標値に達したら、制御手段２０はレーザー光線照射手段５２を制御し上記穿孔工程を実施する。その後も制御手段２０は、カウンター２０４によるカウント値がボンディングパッド３０３の座標値に達する都度、制御手段２０はレーザー光線照射手段５２を作動し上記穿孔工程を実施する。そして、図９の（ｂ）で示すように半導体ウエーハ３０のE1行の最右端のデバイス３０２に形成されたボンディングパッド３０３における図９の（ｂ）において最右端の電極３０３eの位置に上記穿孔工程を実施したら、上記加工送り手段３７の作動を停止してチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ３０のリチウムタンタレート基板３００には、図９の（ｂ）で示すようにボンディングパッド３０３に達する加工孔３０４が形成される。
次に、制御手段２０は、レーザー光線照射手段５２の集光器８を図９の（ｂ）において紙面に垂直な方向に割り出し送りするように上記第1の割り出し送り手段３８を制御する。一方、制御手段２０は、Y軸方向位置検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bからの検出信号を入力しており、この検出信号をカウンター２０４によってカウントしている。そして、カウンター２０４によるカウント値がボンディングパッド３０３の図６においてY軸方向の間隔Cに相当する値に達したら、第１の割り出し送り手段３８の作動を停止し、レーザー光線照射手段５２の集光器８の割り出し送りを停止する。この結果、集光器８は上記ボンディングパッド３０３eと対向するボンディングパッド３０３j（図６参照）の直上に位置付けられる。この状態が図１０の(a)に示す状態である。図１０の(a)に示す状態で制御手段２０は、チャックテーブル３６を図１０の(a)において矢印Ｘ２で示す方向に所定の移動速度で加工送りするように上記加工送り手段３７を制御すると同時に、レーザー光線照射手段５２を作動し上記穿孔工程を実施する。そして、制御手段２０は、上述したようにX軸方向位置検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bからの検出信号をカウンター２０４によりカウントし、そのカウント値がボンディングパッド３０３に達する都度、制御手段２０はレーザー光線照射手段５２を作動し上記穿孔工程を実施する。そして、図１０の（ｂ）で示すように半導体ウエーハ３０のE1行の最左端のデバイス３０２に形成されたボンディングパッド３０３fの位置に上記穿孔工程を実施したら、上記加工送り手段３７の作動を停止してチャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、半導体ウエーハ３０のリチウムタンタレート基板３００には、図１０の（ｂ）で示すようにボンディングパッド３０３の裏面側にレーザー加工孔３０４が形成される。
以上のようにして、半導体ウエーハ３０のE1行のデバイス３０２に形成されたボンディングパッド３０３の裏面側にレーザー加工孔３０４が形成されたならば、制御手段２０は加工送り手段３７および第１の割り出し送り手段３８を作動し、半導体ウエーハ３０のE2行のデバイス３０２に形成されたボンディングパッド３０３における上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３に格納されている第２の加工送り開始位置座標値（a2）をレーザー光線照射手段５２の集光器８の直下に位置付ける。そして、制御装置２０は、レーザー光線照射手段５２と加工送り手段３７および第１の割り出し送り手段３８を制御し、半導体ウエーハ３０のE2行のデバイス３０２に形成されたボンディングパッド３０３の裏面側に上述した穿孔工程を実施する。以後、半導体ウエーハ３０のE3〜En行のデバイス３０２に形成されたボンディングパッド３０３の裏面側に対しても上述した穿孔工程を実施する。この結果、半導体ウエーハ３０のリチウムタンタレート基板３００には、各デバイス３０２に形成されたボンディングパッド３０３の裏面側にレーザー加工孔３０４が形成される。
なお、上記穿孔工程において、図６におけるX軸方向の間隔Ａ領域と間隔B領域および図６におけるY軸方向の間隔C領域と間隔D領域には半導体ウエーハ３０にパルスレーザー光線を照射しない。このように、半導体ウエーハ３０にパルスレーザー光線を照射しないために、上記制御手段２０は音響光学偏向手段７の偏向角度調整手段７４に０Vの電圧を印加する。この結果音響光学素子７１には０Vに対応する周波数のRFが印加され、パルスレーザー光線発振手段６から発振されたパルスレーザー光線(LB)は図２において破線で示すようにレーザー光線吸収手段７６に導かれるので、半導体ウエーハ３０に照射されることはない。
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上述した実施形態においては、基板（第１の部材）の表面に形成された複数のデバイスにそれぞれボンディングパッド（第２の部材）が配設されたウエーハに、基板（第１の部材）の裏面側からボンディングパッド（第２の部材）に達するレーザー加工孔を形成する例について説明したが、第１の材料によって形成された第１の部材と第２の材料によって形成された第２の部材とが接合された被加工物に第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工孔を形成する場合に、広く適用することができる。
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３７４：Ｘ軸方向位置検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
３８４：Ｙ軸方向位置検出手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４２：可動支持基台
４３：第２の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット
５２：レーザー光線照射手段
６：パルスレーザー光線発振手段
６１：パルスレーザー光線発振器
６２：繰り返し周波数設定手段
７：音響光学偏向手段
７１：音響光学素子
７２：ＲＦ発振器
７３：ＲＦアンプ
７４：偏向角度調整手段
７５：出力調整手段
７６：レーザー光線吸収手段
８：集光器
９：プラズマ検出手段
９１：プラズマ受光手段
９２：ビームスプリッター
９３：第１のバンドパスフィルター
９４：第１のホトデテクター
９５：方向変換ミラー
９６：第２のバンドパスフィルター
９７：第２のホトデテクター
１１：撮像手段
２０：制御手段
３０：ウエーハ
３０１：分割予定ライン
３０２：デバイス
３０３：ボンディングパッド
３０４：レーザー加工孔

Claims (3)

  1. 第１の材料によって形成された第１の部材と第２の材料によって形成された第２の部材とが接続された被加工物に第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工孔を形成するレーザー加工方法であって、
    第１の部材および第２の部材にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマの波長を検出し、第１の部材の波長を有するプラズマ光だけが検出され該プラズマ光の光強度が低下して所定値に達するまでは第１の出力を有するパルスレーザー光線の照射を継続し、該プラズマ光の光強度が所定値に達したら該第１の出力より低く第１の部材にクラックを生じさせない第２の出力を有するパルスレーザー光線を照射し、第２の部材の波長を有するプラズマ光が検出された場合にはパルスレーザー光線の照射を停止する、
    ことを特徴とするレーザー加工方法。
  2. 第１の部材を形成する第１の材料はリチウムタンタレートからなり、パルスレーザー光線の第１の出力は繰り返し周波数が６０〜１００kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJに設定され、第２の出力は繰り返し周波数が１０〜５０kHzで１パルス当たりのエネルギーが４０μJに設定されている、請求項１記載のレーザー加工方法。
  3. 被加工物を保持する被加工物保持手段と、該被加工物保持手段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とを具備し、該レーザー光線照射手段がレーザー光線を発振するレーザー光線発振手段と、該レーザー光線発振手段によって発振されたレーザー光線の出力を調整する出力調整手段と、該出力調整手段によって出力が調整されたレーザー光線を集光し該被加工物保持手段に保持された被加工物に照射する集光器を具備しているレーザー加工装置において、
    該レーザー光線照射手段から被加工物にレーザー光線が照射されることによって発生するプラズマの波長を検出するプラズマ検出手段と、該プラズマ検出手段からの検出信号に基づいて該レーザー光線照射手段を制御する制御手段とを具備し、
    該プラズマ検出手段は、プラズマ光を第１の経路と第２の経路に分岐するビームスプリッターと、該第１の経路に配設され第１の材料が発するプラズマの波長のみを通過させる第１のバンドパスフィルターと、該第１のバンドパスフィルターを通過した光を受光して光強度信号を該制御手段に出力する第１のホトデテクターと、該第２の経路に配設され第２の材料が発するプラズマの波長のみを通過させる第２のバンドパスフィルターと、該第２のバンドパスフィルターを通過した光を受光して光強度信号を該制御手段に出力する第２のホトデテクターと、を具備しており、
    該制御手段は、該レーザー光線照射手段を作動して被加工物にパルスレーザー光線を照射し被加工物の第１の部材から第２の部材に達するレーザー加工を実施する際に、該第１のホトデテクターおよび該第２のホトデテクターから出力される光強度信号に基づいて、該第１のホトデテクターからだけ光強度信号が出力され光強度が低下して所定値に達するまでは第１の出力となるように該出力調整手段を制御してパルスレーザー光線の照射を継続し、該第１のホトデテクターからの光強度信号が所定値に達したら該第１の出力より低く第１の部材にクラックを生じさせない第２の出力となるように該出力調整手段を制御してパルスレーザー光線を照射し、該第２のホトデテクターから光強度信号が出力された場合にはパルスレーザー光線の照射を停止するように該レーザー光線照射手段を制御する、
    ことを特徴とするレーザー加工装置。
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