KR102463653B1 - 웨이퍼의 가공 방법 및 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 본 발명의 과제는, 제한된 펄스 레이저 광선의 최대 반복 주파수를 유지하면서도, 복수의 지점에 비아홀을 동시에 형성할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법, 및 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.
(해결 수단) 본 발명에 의해, 4 개의 디바이스를 1 개의 그룹으로 하여, 각 디바이스에 있어서의 동일한 위치에 배치 형성된 4 개의 전극 패드를 통과하는 원을 포함하는 타원 궤도를 생성하는 타원 궤도 생성 스텝과, 그 타원 궤도를 그리면서 그 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 대해 웨이퍼의 이면으로부터 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 스텝과, 다음으로 가공해야 할 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치를 통과하도록 그 타원 궤도를 위치 결정하는 타원 궤도 위치 결정 스텝과, 그 웨이퍼와 펄스 레이저 광선 수단을 상대적으로 가공 이송하면서 그 레이저 광선 조사 스텝과, 그 타원 궤도 위치 결정 스텝을 순차적으로 실시하여 비아홀 가공을 실시하는 웨이퍼의 가공 방법 및 가공 장치가 제공된다.

Description

웨이퍼의 가공 방법 및 가공 장치{WAFER MACHINING METHOD AND MACHINING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물에 배치 형성되는 디바이스의 전극 패드에 대응시켜 레이저 가공 구멍을 형성하는 웨이퍼의 가공 방법 및 가공 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 공정에 있어서는, 대략 원판 형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자상으로 배열된 스트리트로 불리는 분할 예정 라인에 의해 복수의 영역이 구획되고, 이 구획된 영역에 IC, LSI 등의 디바이스를 형성한다. 그리고, 반도체 웨이퍼를 스트리트를 따라 절단함으로써 디바이스가 형성된 영역을 분할하여 개개의 반도체 칩을 제조하고 있다.
장치의 소형화, 고기능화를 도모하기 위해, 복수의 디바이스를 적층하고, 적층된 디바이스에 형성된 전극 패드 (본딩 패드라고도 한다) 를 접속하는 모듈 구조가 제안되어 있다. 이 모듈 구조는, 반도체 웨이퍼에 있어서의 전극 패드가 형성된 지점에, 레이저 광선을 조사하여 그 전극 패드에 도달하는 비아홀 (레이저 가공 구멍) 을 형성하고, 이 비아홀 (레이저 가공 구멍) 에 전극 패드와 접속하는 알루미늄 등의 도전성 재료를 매립하는 구성이다 (예를 들어 특허문헌 1 을 참조).
일본 공개특허공보 2008-062261호
상기 비아홀을 형성하기 위해서는, 1 개 지점에 복수 회의 펄스 레이저 광선을 조사해야 하기 때문에, 생산 효율의 향상을 도모하기 위해서는, 펄스 레이저 광선의 반복 주파수를 높게 할 필요가 있다. 그러나, 높은 반복 주파수로 1 개 지점에 펄스 레이저 광선을 연속하여 조사하면, 열 집중에 의해 웨이퍼에 크랙이 발생하여 디바이스의 품질이 저하된다는 문제가 있다.
또, 제조하고자 하는 디바이스에 따라 상이하지만, 비아홀 가공에 의해 크랙을 발생시키지 않도록 하기 위해, 가공에 사용되는 펄스 레이저 광선의 반복 주파수가 제한되어 있는 것도 존재한다 (예를 들어, 10 ㎑). 그래서, 본 발명이 해결해야 할 기술적 과제는, 제한된 펄스 레이저 광선의 최대 반복 주파수를 유지하면서도, 복수의 지점에 비아홀을 동시에 형성할 수 있는 웨이퍼의 가공 방법, 및 레이저 가공 장치를 제공하는 것이다.
상기 주된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼의 가공 방법으로서, 그 웨이퍼에 있어서의 각 디바이스의 위치 정보와 함께, 각 디바이스에 형성된 복수의 전극 패드의 각 디바이스에 있어서의 위치 정보를 기억하는 위치 정보 기억 스텝과, 서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스를 1 개의 그룹으로 하여, 각 디바이스에 있어서의 동일한 위치에 배치 형성된 4 개의 전극 패드를 통과하는 원을 포함하는 타원 궤도를 생성하는 타원 궤도 생성 스텝과, 그 타원 궤도를 그리면서 그 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 대해 펄스 레이저 광선 조사 수단에 의해 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 스텝과, 다음으로 가공해야 할 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치를 통과하도록 그 타원 궤도를 위치 결정하는 타원 궤도 위치 결정 스텝과, 그 웨이퍼와 펄스 레이저 광선 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하면서 그 레이저 광선 조사 스텝과, 그 타원 궤도 위치 결정 스텝을 순차적으로 실시하여 그 웨이퍼에 대해 그 전극 패드에 대응하는 비아홀을 형성하기 위한 비아홀 가공을 실시하는 웨이퍼의 가공 방법이 제공된다.
그 레이저 광선 조사 스텝에 있어서는, 그 타원 궤도가 위치 결정된 상태에서 복수 회의 펄스 레이저 광선이 그 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치 좌표 각각에 조사되는 비아홀 가공을 실시하는 것이 바람직하다.
1 개의 그룹을 구성하는 그 4 개의 디바이스에 대한 그 레이저 광선 조사 스텝이 실행됨으로써, 레이저 광선의 조사가 1 회째가 되는 2 개의 디바이스에서는 부분적으로 비아홀 가공이 실시되고, 이미 부분적으로 비아홀 가공이 실행되어 있어 레이저 광선의 조사가 2 회째가 되는 다른 2 개의 디바이스에서는 잔여의 미가공된 부분에 대해 비아홀 가공이 실시되는 것에 의해 그 다른 2 개의 디바이스의 모든 전극 패드에 대한 비아홀 가공이 완료되는 것이고, 그 레이저 광선 조사 스텝을 실시하는 것에 의해 모든 전극 패드에 대응하여 비아홀 가공이 완료된 2 개의 디바이스를 그 그룹으로부터 분리하고, 부분적으로 비아홀 가공이 이루어져 있는 2 개의 디바이스와, 가공 이송 방향에 인접하는 미가공된 2 개의 디바이스로 새로운 그룹을 결성하고, 새로운 그룹에 포함되는 4 개의 디바이스에 그 타원 궤도를 위치 결정하여, 그 레이저 광선 조사 스텝과, 그 타원 궤도 위치 결정 스텝을 순차적으로 실시할 수 있다.
특히, 각 디바이스에 배치 형성된 복수의 전극 패드에 대해 번호를 차례로 부여함으로써, 홀수 번째가 되는 제 1 전극 패드군과 짝수 번째가 되는 제 2 전극 패드군으로 나누어 그 위치 정보를 설정하고, 1 개의 그룹을 구성하는 그 4 개의 디바이스에 대한 그 레이저 광선 조사 스텝을 실행하는 경우, 그 레이저 광선 조사 스텝은, 그 4 개의 디바이스의 그 제 1 전극 패드군, 및 제 2 전극 패드군 중, 미가공된 어느 일방의 전극 패드군에 대해 타원 궤도를 그리면서 펄스 레이저 광선을 조사하고, 이로 인해, 2 개의 디바이스의 모든 전극 패드에 대응하는 비아홀 가공을 완료시켜, 모든 전극 패드에 대한 비아홀 가공이 완료된 2 개의 디바이스를 그 그룹으로부터 분리하고, 제 1 전극 패드군, 제 2 전극 패드군의 어느 일방에만 비아홀 가공이 이루어져 있는 2 개의 디바이스와, 이것에 가공 이송 방향에서 인접하는 미가공된 2 개의 디바이스로 새로운 그룹을 결성하고, 새로운 그룹에 포함되는 4 개의 디바이스에 그 타원 궤도를 위치 결정하여, 제 1, 제 2 전극 패드군 중 미가공된 전극 패드군에 대해 그 레이저 광선 조사 스텝과, 그 타원 궤도 위치 결정 스텝을 실시하고, 순차적으로 2 개의 디바이스에 대한 비아홀 가공을 완료시키는 것이 바람직하다.
또, 그 웨이퍼의 외주에 있어서, 서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스로 그룹을 결성할 수 없는 경우, 4 개 미만의 디바이스에 의해 그룹을 결성하고, 디바이스가 결락되는 영역에 대한 레이저 광선의 조사를 정지시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼를 X 축, Y 축으로 규정되는 평면에서 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하여 가공을 실시하는 레이저 광선 조사 수단을 포함하여 구성되는 레이저 가공 장치로서, 그 웨이퍼에 있어서의 각 디바이스의 위치 정보와 함께 각 디바이스에 형성된 복수의 전극 패드의 위치 정보를 기억하는 위치 정보 기억 수단과, 서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스를 1 개의 그룹으로 하여, 동일한 위치에 배치 형성된 4 개의 전극 패드를 통과하는 원을 포함하는 타원 궤도를 그 전극 패드의 위치 정보에 기초하여 생성하는 타원 궤도 생성 수단과, 가공해야 할 그 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 그 타원 궤도를 위치 결정하는 타원 궤도 위치 결정 수단과, 그 타원 궤도를 그리면서 그 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 웨이퍼와 펄스 레이저 광선을 상대적으로 가공 이송하면서 그 레이저 광선 조사 수단과, 그 타원 궤도 위치 결정 수단을 작동시켜 비아홀을 형성하는 레이저 가공 장치가 제공된다.
그 레이저 광선 조사 수단은, 4 의 배수의 반복 주파수 (M) 로 펄스 레이저 광선을 발진하는 발진기와, 그 발진기가 발진한 펄스 레이저 광선을 그 유지 수단에 유지된 웨이퍼에 집광하는 집광기를 포함하고, 그 타원 궤도 생성 수단은, 그 발진기와 그 집광기 사이에 배치 형성되어, 반복 주파수 (M) 의 1/4 의 반복 주파수로 레이저 광선을 X 축 방향으로 요동시키는 X 축 레조넌트 스캐너와, 반복 주파수 (M) 의 1/4 의 반복 주파수로 레이저 광선을 Y 축 방향으로 요동시키는 Y 축 레조넌트 스캐너로 구성되고, 그 위치 정보 기억 수단에 위치 정보가 기억된 각 전극 패드에 펄스 레이저 광선을 배분하는 타원 궤도를 생성하고, 그 타원 궤도 위치 결정 수단은, 그 타원 궤도 생성 수단에 의해 생성된 타원 궤도를 X 축 방향으로 이동시키는 X 축 주사기와 그 타원 궤도를 Y 축 방향으로 이동시키는 Y 축 주사기로 구성되어, 그 위치 정보 기억 수단에 기억된 전극 패드의 위치 정보에 기초하여 그 타원 궤도를 가공 대상의 4 개의 전극 패드를 통과하도록 위치 결정하도록 할 수 있고, 또한, 그 Y 축 레조넌트 스캐너에 의해 생성되는 사인 커브에 대하여, 그 X 축 레조넌트 스캐너에 의해 생성되는 사인 커브는 π/2 만큼 위상이 어긋나 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 웨이퍼의 레이저 가공 방법에 의하면, 그 웨이퍼에 있어서의 각 디바이스의 위치 정보와 함께, 각 디바이스에 형성된 복수의 전극 패드의 각 디바이스에 있어서의 위치 정보를 기억하는 위치 정보 기억 스텝과, 서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스를 1 개의 그룹으로 하여, 각 디바이스에 있어서의 동일한 위치에 배치 형성된 4 개의 전극 패드를 통과하는 원을 포함하는 타원 궤도를 생성하는 타원 궤도 생성 스텝과, 그 타원 궤도를 그리면서 그 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 대해 펄스 레이저 광선 조사 수단에 의해 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 스텝과, 다음으로 가공해야 할 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치를 통과하도록 그 타원 궤도를 위치 결정하는 타원 궤도 위치 결정 스텝과, 그 웨이퍼와 펄스 레이저 광선 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하면서 그 레이저 광선 조사 스텝과, 그 타원 궤도 위치 결정 스텝을 순차적으로 실시하여 비아홀을 형성하기 위한 비아홀 가공을 실시하는 것에 의해, 1 개 지점의 비아홀의 형성에 있어서는, 크랙을 발생시키지 않는 최대의 반복 주파수 (예를 들어, 10 ㎑) 이하로 유지하면서, 복수의 전극 패드에 대해 레이저 광선을 조사하는 비아홀 가공을 동시 진행으로 실시할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또, 1 개의 그룹을 구성하는 그 4 개의 디바이스에 대한 그 레이저 광선 조사 스텝이 실행됨으로써, 레이저 광선의 조사가 1 회째가 되는 2 개의 디바이스에서는 부분적으로 비아홀 가공이 실시되고, 이미 부분적으로 비아홀 가공이 실행되어 있어 레이저 광선의 조사가 2 회째가 되는 다른 2 개의 디바이스에서는 잔여의 미가공된 부분에 대해 비아홀 가공이 실시되는 것에 의해 그 다른 2 개의 디바이스의 모든 전극 패드에 대한 비아홀 가공이 완료되는 것이고, 그 레이저 광선 조사 스텝을 실시하는 것에 의해 모든 전극 패드에 대응하여 비아홀 가공이 완료된 2 개의 디바이스를 그 그룹으로부터 분리하고, 부분적으로 비아홀 가공이 이루어져 있는 2 개의 디바이스와, 가공 이송 방향에 인접하는 미가공된 2 개의 디바이스로 새로운 그룹을 결성하고, 새로운 그룹에 포함되는 4 개의 디바이스에 그 타원 궤도를 위치 결정하여, 그 레이저 광선 조사 스텝과, 그 타원 궤도 위치 결정 스텝을 순차적으로 실시함으로써, 웨이퍼와 레이저 광선 조사 수단의 상대적인 가공 이송 속도에 추종하여 다음으로 가공해야 할 전극 패드의 각 위치 좌표를 통과하는 그 타원 궤도를 위치 결정하여 레이저 광선의 조사 방향을 편향시키는 경우에도, 편향 조정하는 각도를 작게 할 수 있고, 웨이퍼에 대한 레이저 광선의 입사각을 허용 범위에 들어가게 하여 적정한 가공을 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 레이저 가공 장치에 의하면, 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼를 X 축, Y 축으로 규정되는 평면에서 유지하는 유지 수단과, 그 유지 수단에 유지된 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하여 가공을 실시하는 레이저 광선 조사 수단을 포함하여 구성되는 레이저 가공 장치로서, 그 웨이퍼에 있어서의 각 디바이스의 위치 정보와, 각 디바이스에 형성된 복수의 전극 패드의 위치 정보를 기억하는 위치 정보 기억 수단과, 서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스를 1 개의 그룹으로 하여, 동일한 위치에 배치 형성된 4 개의 전극 패드를 통과하는 원을 포함하는 타원 궤도를 그 전극 패드의 위치 정보에 기초하여 생성하는 타원 궤도 생성 수단과, 가공해야 할 그 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 그 타원 궤도를 위치 결정하는 타원 궤도 위치 결정 수단과, 그 타원 궤도를 그리면서 그 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과, 웨이퍼와 펄스 레이저 광선을 상대적으로 가공 이송하면서 그 레이저 광선 조사 수단과, 그 타원 궤도 위치 결정 수단을 작동시켜 비아홀을 형성하므로, 상기와 마찬가지로, 1 개 지점에 복수 회 레이저 광선을 조사하여 비아홀을 형성할 때에, 비아홀의 형성에 있어서 크랙을 발생시키지 않는 최대의 반복 주파수 이하로 유지하면서, 전극 패드가 형성된 복수의 위치에 대해 레이저 광선을 조사하는 비아홀 가공을 동시 진행으로 실시할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은, 본 발명에 의한 피가공물의 가공 방법을 실시하는 레이저 가공 장치의 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치에 장비되는 레이저 광선 조사 수단, 타원 궤도 생성 수단, 타원 궤도 위치 결정 수단을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치에 장비 (裝備) 되는 제어 수단의 블록도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치에 의해 가공되는 반도체 웨이퍼의 평면도, 및 일부 확대도이다.
도 5 는, 본 발명에 의해 실행되는 제 1 실시형태에 의한 비아홀 가공을 나타내는 설명도이다.
도 6 은, 도 2 에 나타내는 타원 궤도 생성 수단의 작동을 나타내는 설명도이다.
도 7a 는, 본 발명에 의해 실행되는 제 2 실시형태의 비아홀 가공을 나타내는 설명도이다.
도 7b 는, 본 발명에 의해 실행되는 제 2 실시형태의 비아홀 가공을 나타내는 설명도이다.
도 7c 는, 본 발명에 의해 실행되는 제 2 실시형태의 비아홀 가공을 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명에 의한 가공 방법, 및 그 가공 방법을 실시하기 위한 가공 장치의 바람직한 제 1 실시형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 에는, 본 발명에 의한 웨이퍼의 가공 방법을 실시하기 위한 레이저 가공 장치 (1) 의 사시도가 나타나 있고, 그 레이저 가공 장치 (1) 는, 정지 (靜止) 기대 (2) 와, 그 정지 기대 (2) 에 화살표 X 로 나타내는 X 축 방향으로 이동 가능하게 배치 형성되어 피가공물을 유지하는 척 테이블 기구 (3) 와, 정지 기대 (2) 상에 배치 형성된 레이저 광선 조사 유닛 (4) 을 구비하고 있다. 척 테이블 기구 (3) 는, 정지 기대 (2) 상에 X 축 방향을 따라 평행하게 배치 형성된 1 쌍의 안내 레일 (31, 31) 과, 그 안내 레일 (31, 31) 상에 X 축 방향으로 이동 가능하게 배치 형성된 제 1 활동 블록 (32) 과, 그 제 1 활동 블록 (32) 상에 X 축 방향과 직교하는 화살표 Y 로 나타내는 Y 축 방향으로 이동 가능하게 배치 형성된 제 2 활동 블록 (33) 과, 그 제 2 활동 블록 (33) 상에 원통 부재 (34) 에 의해 지지된 커버 테이블 (35) 과, 피가공물을 유지하는 유지 수단으로서의 척 테이블 (36) 을 구비하고 있다. 이 척 테이블 (36) 은 통기성을 갖는 다공성 재료로부터 형성된 흡착 척 (361) 을 구비하고 있고, 흡착 척 (361) 의 상면인 유지면 상에 도시되지 않은 흡인 수단을 작동시킴으로써 피가공물을 유지하도록 되어 있다. 이와 같이 구성된 척 테이블 (36) 은, 원통 부재 (34) 내에 배치 형성된 도시되지 않은 펄스 모터에 의해 회전된다. 또한, 척 테이블 (36) 에는, 피가공물을, 보호 테이프를 개재하여 지지하는 환상의 프레임을 고정시키기 위한 클램프 (362) 가 배치 형성되어 있다.
상기 제 1 활동 블록 (32) 은, 하면에 상기 1 쌍의 안내 레일 (31, 31) 과 끼워 맞추는 1 쌍의 피안내 홈 (321, 321) 이 형성되어 있음과 함께, 상면에 Y 축 방향을 따라 평행하게 형성된 1 쌍의 안내 레일 (322, 322) 이 형성되어 있다. 이와 같이 구성된 제 1 활동 블록 (32) 은, 피안내 홈 (321, 321) 이 1 쌍의 안내 레일 (31, 31) 에 끼워 맞춤으로써, 1 쌍의 안내 레일 (31, 31) 을 따라 X 축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시된 척 테이블 기구 (3) 는, 제 1 활동 블록 (32) 을 1 쌍의 안내 레일 (31, 31) 을 따라 X 축 방향으로 이동시키기 위한 X 축 방향 이동 수단 (37) 을 구비하고 있다. X 축 방향 이동 수단 (37) 은, 상기 1 쌍의 안내 레일 (31 과 31) 사이에 평행하게 배치 형성된 수나사 로드 (371) 와, 그 수나사 로드 (371) 를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터 (372) 의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드 (371) 는, 제 1 활동 블록 (32) 의 중앙부하면에 돌출되어 형성된 도시되지 않은 수나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터 (372) 에 의해 수나사 로드 (371) 를 정전 및 역전 구동시킴으로써, 제 1 활동 블록 (32) 은, 안내 레일 (31, 31) 을 따라 X 축 방향으로 이동된다.
도시하는 레이저 가공 장치 (1) 는, 상기 척 테이블 (36) 의 X 축 방향 위치를 검출하기 위한 도시되지 않은 X 축 방향 위치 검출 수단을 구비하고 있다. 그 X 축 방향 위치 검출 수단은, 안내 레일 (31) 을 따라 배치 형성된 도시되지 않은 리니어 스케일과, 제 1 활동 블록 (32) 에 배치 형성되어 제 1 활동 블록 (32) 과 함께 그 리니어 스케일을 따라 이동하는 도시되지 않은 판독 헤드로 이루어져 있다. 이 X 축 방향 위치 검출 수단의 판독 헤드는, 예를 들어 1 ㎛ 마다 1 펄스의 펄스 신호를 후술하는 제어 수단으로 보낸다. 그리고, 후술하는 제어 수단은, 입력된 펄스 신호를 카운트함으로써, 척 테이블 (36) 의 X 축 방향 위치를 검출한다. 또한, 상기 X 축 방향 이동 수단 (37) 의 구동원으로서 펄스 모터 (372) 를 사용한 경우에는, 펄스 모터 (372) 에 구동 신호를 출력하는 후술하는 제어 수단의 구동 펄스를 카운트함으로써, 척 테이블 (36) 의 X 축 방향의 위치를 검출할 수도 있다. 또, 상기 X 축 방향 이동 수단 (37) 의 구동원으로서 서보 모터를 사용한 경우에는, 서보 모터의 회전수를 검출하는 로터리 인코더가 출력하는 펄스 신호를 후술하는 제어 수단으로 보내고, 제어 수단이 입력된 펄스 신호를 카운트함으로써, 척 테이블 (36) 의 X 축 방향 위치를 검출할 수도 있어, 본 발명에서는 그 X 축 방향 위치를 검출하는 수단의 형식에 대해서는 특별히 한정되지 않는다.
상기 제 2 활동 블록 (33) 은, 하면에 상기 제 1 활동 블록 (32) 의 상면에 형성된 1 쌍의 안내 레일 (322, 322) 과 끼워 맞추는 1 쌍의 피안내 홈 (331, 331) 이 형성되어 있고, 이 피안내 홈 (331, 331) 을 1 쌍의 안내 레일 (322, 322) 에 끼워 맞춤으로써, Y 축 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 도시하는 척 테이블 기구 (3) 는, 제 2 활동 블록 (33) 을 제 1 활동 블록 (32) 에 형성된 1 쌍의 안내 레일 (322, 322) 을 따라 Y 축 방향으로 이동시키기 위한 Y 축 방향 이동 수단 (38) 을 구비하고 있다. Y 축 방향 이동 수단 (38) 은, 상기 1 쌍의 안내 레일 (322, 322) 사이에 평행하게 배치 형성된 수나사 로드 (381) 와, 그 수나사 로드 (381) 를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터 (382) 등의 구동원을 포함하고 있다. 그 수나사 로드 (381) 는, 일단이 상기 제 1 활동 블록 (32) 의 상면에 고정된 베어링 블록 (383) 에 자유롭게 회전될 수 있도록 지지되어 있고, 타단이 상기 펄스 모터 (382) 의 출력축에 전동 연결되어 있다. 또한, 수나사 로드 (381) 는, 제 2 활동 블록 (33) 의 중앙부 하면에 돌출되어 형성된 도시되지 않은 수나사 블록에 형성된 관통 암나사 구멍에 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터 (382) 에 의해 수나사 로드 (381) 를 정전 및 역전 구동시킴으로써, 제 2 활동 블록 (33) 은 안내 레일 (322, 322) 을 따라 Y 축 방향으로 이동된다.
도시하는 레이저 가공 장치 (1) 는, 상기 제 2 활동 블록 (33) 의 Y 축 방향 위치를 검출하기 위한 도시되지 않은 Y 축 방향 위치 검출 수단을 구비하고 있다. 그 Y 축 방향 위치 검출 수단은, 상기한 X 축 방향 위치 검출 수단과 마찬가지로, 안내 레일 (322) 을 따라 배치 형성된 도시되지 않은 리니어 스케일과, 제 2 활동 블록 (33) 에 배치 형성되어 제 2 활동 블록 (33) 과 함께 그 리니어 스케일 을 따라 이동하는 도시되지 않은 판독 헤드로 이루어져 있다. 이 Y 축 방향 위치 검출 수단의 그 판독 헤드는, 예를 들어 1 ㎛ 마다 1 펄스의 펄스 신호를 후술하는 제어 수단으로 보낸다. 그리고, 후술하는 제어 수단은, 입력된 펄스 신호를 카운트함으로써, 제 2 활동 블록 (33) 의 Y 축 방향 위치를 검출한다. 또한, 상기 Y 축 방향 이동 수단 (38) 의 구동원으로서 펄스 모터 (382) 를 사용한 경우에는, 펄스 모터 (382) 에 구동 신호를 출력하는 후술하는 제어 수단의 구동 펄스를 카운트함으로써, 제 2 활동 블록 (33) 의 Y 축 방향의 위치를 검출할 수도 있다. 또, 상기 Y 축 방향 이동 수단 (38) 의 구동원으로서 서보 모터를 사용한 경우에는, 서보 모터의 회전수를 검출하는 로터리 인코더가 출력하는 펄스 신호를 후술하는 제어 수단으로 보내고, 제어 수단이 입력된 펄스 신호를 카운트함으로써, 제 2 활동 블록 (33) 의 Y 축 방향 위치를 검출할 수도 있다.
상기 레이저 광선 조사 유닛 (4) 은, 상기 정지 기대 (2) 상에 배치된 지지 부재 (41) 와, 그 지지 부재 (41) 에 의해 지지되어 실질상 수평하게 연장되는 케이싱 (42) 과, 그 케이싱 (42) 에 배치 형성된 레이저 광선 조사 수단 (5) 과, 케이싱 (42) 의 전단부에 배치 형성되어 레이저 가공해야 할 가공 영역을 검출하는 촬상 수단 (6) 을 구비하고 있다. 이 촬상 수단 (6) 은, 가시광선에 의해 촬상하는 통상적인 촬상 소자 (CCD) 외에, 피가공물에 적외선을 조사하는 적외선 조명 수단과, 그 적외선 조명 수단에 의해 조사된 적외선을 포착하는 광학계와, 그 광학계에 의해 포착된 적외선에 대응한 전기 신호를 출력하는 촬상 소자 (적외선 CCD) 등으로 구성되어 있고, 촬상한 화상 신호를 후술하는 제어 수단으로 보낸다.
상기 레이저 광선 조사 수단 (5), 및 레이저 광선 조사 수단 (5) 에 부대 (附帶) 하여 배치 형성되는 타원 궤도 생성 수단 (7), 타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 에 대하여, 도 2 를 참조하여 설명한다. 도시하는 레이저 광선 조사 수단 (5) 은, 반복 주파수 (M) (예를 들어 40 ㎑) 로 레이저 광선을 조사하는 펄스 레이저 광선 발진기 (51) 와, 그 펄스 레이저 광선 발진기 (51) 로부터 발진된 펄스 레이저 광선의 출력을 조정하는 출력 조정 수단 (어테뉴에이터) (52) 과, 조사된 펄스 레이저 광선의 광로를 척 테이블 (36) 상의 피가공물을 향하여 방향 변환하기 위한 방향 변환 미러 (53) 와, 척 테이블 (36) 상에 유지된 반도체 웨이퍼 (20) 상에 집광하여 조사하는 집광 렌즈 (54) 를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 도 2 에 나타난 척 테이블 (36) 은, 도면이 기재되는 평면에 수직인 방향을 X 축 방향, 좌우 방향을 Y 축 방향으로 하고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 타원 궤도 생성 수단 (7) 은, 그 펄스 레이저 광선 발진기 (51) 와, 그 집광 렌즈 (54) 사이에 배치 형성되고, 후술하는 제어 수단 (9) 에 기억된 그 전극 패드의 위치 정보에 기초하여, 펄스 레이저 광선 발진기 (51) 로부터 발진되는 펄스 레이저 광선의 조사 방향의 궤적이, 그룹화된 4 개의 디바이스의 이면으로부터 보아 동일한 위치에 배치 형성된 4 개의 전극 패드를 통과하는 타원 궤도 (본 발명에서는, 타원의 단축과 장축의 길이가 일치하는 원 궤도도 당연히 포함한다) 가 되도록 하는 것으로, 예를 들어, 레이저 광선 발진 수단에 의해 발진되는 레이저 광선의 반복 주파수 (M) 의 1/4 의 주파수 (예를 들어 10 ㎑) 로 레이저 광선의 조사 방향을 Y 축 방향으로 요동시키는 Y 축 레조넌트 스캐너 (71) 와, 그 반복 주파수 (M) 의 1/4 의 주파수 (예를 들어 10 ㎑) 로 레이저 광선의 조사 방향을 X 축 방향으로 요동시키는 X 축 레조넌트 스캐너 (72) 로 구성되어 있다.
타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 은, 그 타원 궤도 생성 수단 (7) 을 통과하여 타원 궤도를 이루는 펄스 레이저 광선의 조사 방향의 궤적이, 웨이퍼 상의 가공해야 할 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치 좌표를 항상 통과하도록 그 타원 궤도를 조정하여 위치 결정하는 것으로, 예를 들어, 그 타원 궤도 생성 수단 (7) 에 의해 생성된 타원 궤도를 X 축 방향으로 편향 조정하는 X 축 주사기 (음향 광학 소자 (AOD)) (81) 와, 그 타원 궤도를 Y 축 방향으로 편향 조정하는 Y 축 주사기 (음향 광학 소자 (AOD)) (82) 로 구성되고, 또한 레이저 광선의 조사를 선택적으로 정지시키는 경우에 사용되는 레이저 광선을 흡수하는 댐퍼 (83) 를 구비하고 있다. 이 X 축 주사기 (81), Y 축 주사기 (82) 를 구성하는 음향 광학 소자 (AOD) 는, 후술하는 제어 수단 (9) 으로부터 인가되는 전압에 따라 당해 음향 광학 소자 (AOD) 를 통과하는 레이저 광선의 편향 각도를 조정하는 편향 각도 조정 수단을 구비하고 있고, X 축 주사기 (81) 의 작용에 의해, 타원 궤도 생성 수단에 의해 생성되는 레이저 광선 조사 방향의 타원 궤도를 X 축 방향으로 편향시킬 수 있으며, 마찬가지로, Y 축 주사기 (82) 의 작용에 의해, 레이저 광선 조사 방향의 그 타원 궤도를 Y 축 방향으로 편향시킬 수 있게 되어 있다.
또한, 타원 궤도 생성 수단 (7), 타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 에 대해서는, 상기 구체적 구성에 한정되지 않고, 동일한 기능을 갖는 것이면, 다른 공지된 수단과 치환이 가능하다. 예를 들어, 각 음향 광학 소자 (AOD) 는 동일한 편향 기능을 발휘하는 것이 가능한 피에조 스캐너, 가르바노 스캐너로 변경 가능하다. 또, 상기 그 반사 미러 (53) 는, 타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 을 통과한 펄스 레이저 광선의 조사 방향을 더욱 조정하여 보정하는 주사 미러 (53′) 로서 구성하는 것도 가능하다.
도시하는 레이저 가공 장치 (1) 는, 도 3 에 나타내는 제어 수단 (9) 을 구비하고 있다. 제어 수단 (9) 은, 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 연산 처리 (CPU) (91) 와, 제어 프로그램 등을 저장하는 리드온리 메모리 (ROM) (92) 와, 연산 결과 등을 저장하는 판독 기록 가능한 랜덤 액세스 메모리 (RAM) (93) 와, 입력 인터페이스 (94), 출력 인터페이스 (95) 를 구비하고 있다.
도 4 에는, 본 발명에 의한 비아홀의 가공 방법에 의해 가공되는 피가공물로서의 반도체 웨이퍼 (20) 의 평면도 (하단), 및 그 일부를 확대한 서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스 (22) 를 나타내는 도면 (상단) 이 나타나 있다. 도시한 바와 같이 환상의 프레임 (F) 에 보호 테이프 (T) 를 개재하여 지지된 반도체 웨이퍼 (20) 는, 이면측이 연삭된 두께가 100 ㎛ 인 실리콘에 의해 형성된 기판의 표면에 격자상으로 배열된 복수의 스트리트 (21) 에 의해 복수의 영역이 구획되고, 이 구획된 영역에 IC, LSI 등의 디바이스 (22) 가 각각 형성되어 있고, 보호 테이프 (T) 에 디바이스 (22) 가 형성된 표면측이 첩착되어 있다. 이 각 디바이스 (22) 는, 모두 동일한 구성을 가지고 있다. 각 디바이스 (22) 의 표면에는 각각 복수의 전극 패드 (P1 ∼ 20) 가 형성되어 있다. 이 전극 패드 (P1 ∼ 20) 는, 알루미늄, 구리, 금, 백금, 니켈 등의 금속재로 이루어져 있고, 두께가 1 ∼ 5 ㎛ 로 형성되어 있다.
상기 반도체 웨이퍼 (20) 에는, 본 발명의 가공 방법에 기초하여 기판의 이면측으로부터 펄스 레이저 광선을 조사하여 각 전극 패드에 도달하는 비아홀이 천공 형성되지만, 이 반도체 웨이퍼 (20) 에 비아홀을 천공 형성하기 위해서는, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치 (1) 를 사용한다. 또한, 비아홀의 형성시에는, 레이저 광선을 이면으로부터 조사하는 것에 한정되지 않고, 표면, 즉 디바이스가 형성된 측으로부터 조사하는 것도 가능하여, 이 실시예에 한정되지 않는다. 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치 (1) 는, 상기한 바와 같이 피가공물을 유지하는 척 테이블 (36) 과, 그 척 테이블 (36) 상에 유지된 피가공물에 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단 (5) 을 구비하고 있고, 척 테이블 (36) 은, 피가공물을 흡인 유지하도록 구성되고, 상기한 X 축 방향 이동 수단 (37) 에 의해 구성되는 가공 이송 기구에 의해, 도 4 에 있어서 화살표 X 로 나타내는 가공 이송 방향으로 피가공물을 이동시킴과 함께, Y 축 방향 이동 수단 (38) 에 의해 구성되는 할출 (割出) 이송 기구에 의해 화살표 Y 로 나타내는 할출 이송 방향으로 이동시킨다.
이하, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치 (1) 를 사용하여, 도 4 에 나타내는 반도체 웨이퍼 (20) 에 형성된 디바이스 (22) 의 전극 패드에 도달하는 비아홀을 형성하는 비아홀의 가공 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 1 에 나타내는 레이저 가공 장치 (1) 의 척 테이블 (36) 상에 반도체 웨이퍼 (20) 의 표면측을 재치 (載置) 하고, 척 테이블 (36) 상에 반도체 웨이퍼 (20) 를 흡인 유지한다. 따라서, 반도체 웨이퍼 (20) 는, 이면측이 상측이 되도록 유지된다.
상기 서술한 바와 같이 반도체 웨이퍼 (20) 를 흡인 유지한 척 테이블 (36) 은, 가공 이송 기구에 의해 촬상 수단 (6) 의 바로 아래에 위치 결정된다. 척 테이블 (36) 이 촬상 수단 (6) 의 바로 아래에 위치 결정되면, 이 상태에서, 척 테이블 (36) 에 유지된 반도체 웨이퍼 (20) 에 형성되어 있는 격자상의 스트리트 (21) 가 X 축 방향과 Y 축 방향에 대해 소정의 위치에 배치 형성되도록 촬상 수단 (6) 에 의해 척 테이블 (36) 에 유지된 반도체 웨이퍼 (20) 를 촬상하고, 패턴 매칭 등의 화상 처리를 실행하여 얼라인먼트 작업을 실시한다. 이 때, 반도체 웨이퍼 (20) 의 스트리트 (21) 가 형성되어 있는 기판의 표면은 하측에 위치하고 있는데, 촬상 수단 (6) 은 상기 서술한 바와 같이 적외선 조명 수단과 적외선을 포착하는 광학계 및 적외선에 대응한 전기 신호를 출력하는 촬상 소자 (적외선 CCD) 등으로 구성되어 있으므로, 기판의 이면측으로부터 비쳐 보아 분할 예정 라인을 형성하는 스트리트 (21) 를 촬상할 수 있다.
상기 서술한 얼라인먼트 작업을 실시함으로써, 척 테이블 (36) 상에 유지된 반도체 웨이퍼 (20) 는, 척 테이블 (36) 상의 소정의 좌표 위치에 위치 결정된다. 여기서, 본 발명에 의한 가공 방법에 있어서는, 반도체 웨이퍼 (20) 의 기판의 표면에 형성된 모든 디바이스 (22) 의 반도체 웨이퍼 (20) 상에 있어서의 위치 정보와 함께, 각 디바이스 (22) 에 형성되어 있는 모든 전극 패드 (P1 ∼ P20) 의 각 디바이스 (22) 상에 있어서의 위치 정보를 기억하기 위한 위치 정보 기억 스텝이 실행되고, 레이저 가공 장치 (1) 의 상기 제어 수단 (9) 의 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 에 저장된다.
상기 위치 정보 기억 스텝에 대하여, 더욱 상세하게 설명한다. 도 4 의 하단에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 반도체 웨이퍼 (20) 상에 형성된 개개의 디바이스 (22) 는, 반도체 웨이퍼 (20) 상의 위치를 특정하기 위한 위치 정보가 부여되어 있고, 도면 중 좌우 방향을 X 축으로 하고, 상하 방향이 Y 축이 되어, 가장 좌방의 디바이스로부터 우방을 향하여 순서대로 X1, X2, X3 … Xn 이 되고, 가장 상방으로부터 하방을 향하여 순서대로 Y1, Y2, Y3 … Yn 으로 정의되어 있다. 따라서, 상단에 그 일부를 확대하여 나타낸 각 디바이스 (22) 의 위치 좌표는, 좌측 상방의 디바이스 (22) 는 (X1, Y4), 우측 상방의 디바이스 (22) 는 (X2, Y4), 우측 하방의 디바이스 (22) 는 (X2, Y5), 좌측 하방의 디바이스 (22) 는 (X1, Y5) 라고 정의된다.
또한, 본 실시형태의 각 디바이스 (22) 에는, 척 테이블 (36) 상에 재치된 상태에서 가공 이송 방향 (X 축 방향) 과 직교하는 방향 (Y 축 방향) 으로 배열되는 제 1 전극 패드열 (L1), 제 2 전극 패드열 (L2) 이 형성되고, 각 전극 패드 (P1 ∼ P20) 의 각 디바이스 (22) 에 있어서의 위치를 나타내기 위한 위치 정보가 정의되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 4 의 상단 좌측 상부의 디바이스 (22) (X1, Y4) 에서 보면, 예를 들어, 좌측의 제 1 전극 패드열 (L1) 을 구성하는 전극 패드 (P1 ∼ P10) 의 X 좌표를 x1, 우측의 제 2 전극 패드열 (L2) 을 구성하는 전극 패드 (P11 ∼ P20) 의 X 좌표를 x2 라고 정의하고, 제 1 전극 패드열 (L1), 제 2 전극 패드열 (L2) 을 구성하는 각 전극 패드 (P1 ∼ P20) 의 Y 좌표는, 가장 상방으로부터 하방을 향하여 y1, y2, y3 … y10 으로 정의된다. 즉, 도 4 의 상단에 나타낸 확대도의 디바이스 (22) (X1, Y4) 의 좌측의 제 1 전극 패드열 (L1) 위로부터 하방을 향하여 배열된 전극 패드 (P1 ∼ P10) 의 위치 정보는 각각 (x1, y1), (x1, y2), (x1, y3) … (x1, y10) 으로 정의되고, 우측의 제 2 전극 패드열 (L2) 위로부터 하방을 향하여 배열된 각 전극 패드 (P11 ∼ P20) 의 위치 정보는 각각 (x2, y1), (x2, y2), (x2, y3) … (x2, y10) 으로 정의된다. 그리고, 모든 디바이스 (22) 의 전극 패드 (P1 ∼ P20) 에 대하여, 이것과 동일한 정의에 의해 그 위치 정보가 부여된다. 이로 인해, 예를 들어, 도 4 의 상단에 나타난 4 개의 디바이스 (22) (X1, Y4), (X2, Y4), (X2, Y5), (X1, Y5) 의 제 1 전극 패드열 (L1) 의 가장 상방의 전극 패드 (P1) 의 위치 정보는 모두 (x1, y1) 이 된다. 따라서, 도시된 4 개의 디바이스의 좌측 상부의 전극 패드 (P1) 는, 「동일한 위치의 전극 패드」라고 하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 가공 방법에 있어서는, 반도체 웨이퍼 (20) 의 기판의 표면에 형성된 모든 디바이스 (22) 의 반도체 웨이퍼 (20) 상에 있어서의 상기 위치 정보와 함께, 각 디바이스 (22) 에 형성되어 있는 모든 전극 패드의 각 디바이스 (22) 상에 있어서의 상기 위치 정보를 기억하기 위한 위치 정보 기억 스텝이 실행된다. 그리고, 척 테이블 (36) 상에 유지된 반도체 웨이퍼 (20) 는, 상기 얼라인먼트 작업에 의해 척 테이블 (36) 상의 소정의 좌표 위치에 위치 결정되어 있는 점에서, 레이저 광선의 조사시에 필요해지는 반도체 웨이퍼 (20) 상의 모든 전극 패드의 척 테이블 위에 있어서의 좌표 위치가 자동적으로 특정되게 된다.
상기 바와 같이 얼라인먼트가 실시되고, 위치 정보 기억 스텝이 실행되면, 타원 궤도 생성 수단에 의해 타원 궤도 생성 스텝이 실행된다. 당해 타원 궤도 생성 스텝을 명확하게 설명하는 형편 상, 도 4 의 상단에 나타내는 4 개의 디바이스 (22) (X1, Y4), (X2, Y4), (X2, Y5), (X1, Y5) 로부터 레이저 가공을 실시하는 경우를 예로 들어 설명을 실시한다.
본 발명의 가공 방법에 있어서는, 서로 2 개와 인접하는 종횡 2 열의 4 개의 디바이스 (22) 를 1 개의 그룹으로 하고, 그 4 개의 디바이스 (22) 에 대해 동시에 레이저 가공을 실시한다. 먼저, 반도체 웨이퍼 (20) 가 유지되어 있는 척 테이블 (36) 의 가공 이송 수단 (X 축 방향 이동 수단 (37)), 할출 이송 수단 (Y 축 방향 이동 수단 (38)) 을 작동시켜, 후술하는 타원 궤도 생성 수단 (7) 의 요동 작용, 타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 의 편향 작용이 없는 상태에 있어서, 만일 레이저 광선 발진기 (51) 로부터 레이저 광선이 발진된 경우에 레이저 광선이 조사되는 도 5(a) 에 있어서 점 (O1) 으로 나타내는 위치가 되도록 척 테이블 (36) 을 이동시킨다. 또한, 이 점 (O1) 은, 각 디바이스 (22) (X1, Y4), (X2, Y4), (X2, Y5), (X1, Y5) 에 있어서 최초로 비아홀 가공이 실시되는 각 디바이스 (22) 상의 동일한 위치에 배치 형성된 4 개의 전극 패드 (P1) (x1, y1) 의 중심에 위치한다.
점 (O1) 이 레이저 광선 조사 수단 (5) 의 바로 아래에 위치 결정되었다면, 타원 궤도 생성 수단 (7) 에 의해, 기억된 4 개의 전극 패드 (P1) 의 위치 정보에 기초하여, 레이저 광선 발진기 (51) 로부터 조사되는 레이저 광선의 조사 방향이 4 개의 전극 패드 (P1) 를 통과하는 타원 궤도를 그리는 타원 궤도를 생성한다. 보다 구체적으로는, Y 축 레조넌트 스캐너 (71) 의 주사 미러 (711) 를 10 ㎑ 로 요동시킴으로써 레이저 광선의 조사 방향을 Y 축 방향으로 왕복동시킴과 함께 (도 6(a) 를 참조), X 축 레조넌트 스캐너 (72) 의 주사 미러 (721) 를 Y 축 레조넌트 스캐너 (71) 와 동일한 주파수 10 ㎑ 로 요동시킴으로써 레이저 광선의 조사 방향을 X 축 방향으로 왕복동시킨다 (도 6(b) 를 참조). 여기서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, X 축 레조넌트 스캐너 (721) 가 요동함으로써 그려지는 사인 커브는, Y 축 레조넌트 스캐너 (71) 의 주사 미러 (711) 의 요동에 의해 그려지는 사인 커브에 대하여, π/2 위상분 늦게 요동됨과 함께, 각 디바이스 (22) 상에서 동일한 위치 좌표가 되는 4 개의 전극 패드 P1 (x1, y1) 상을 레이저 광선 발진기 (51) 로부터 조사되는 레이저 광선의 조사 방향이 통과하도록, Y 축 레조넌트 스캐너 (71) 의 주사 미러 (711), 및 X 축 레조넌트 스캐너 (72) 의 주사 미러 (721) 에 의한 요동의 진폭이 설정된다.
펄스 레이저 광선이 조사되는 조사 방향이 그 4 개의 전극 패드 (P1) 를 통과하도록 타원 궤도가 생성되면, 펄스 레이저 광선이 그 4 개의 전극 패드 (P1) 의 척 테이블 (36) 상의 좌표 위치를 통과하는 타이밍에 펄스 레이저 광선 조사 수단 (5) 에 의해 펄스 레이저 광선을 조사한다 (펄스 레이저 광선 조사 스텝). 보다 구체적으로는, 레이저 광선 발진기 (51) 로부터 발진되는 펄스 레이저 광선의 반복 주파수를, X 축, Y 축 레조넌트 스캐너의 주사 미러의 요동 주파수 10 ㎑ 의 4 배가 되는 40 ㎑ 로 설정하고, Y 축 레조넌트 스캐너의 요동 주기에 대하여, 위상이 π/4, 3π/4, 5π/4, 7π/4 가 되는 타이밍으로 각각 레이저 광선이 발진되도록 펄스 레이저 광선의 조사 타이밍을 조정하고, 당해 전극 패드 (P1) 의 위치 좌표에 대응하여 반도체 웨이퍼 (20) 의 이면에 대해 펄스 레이저 광선이 반복하여 복수 조사되어 비아홀이 천공된다. 후술하는 가공 조건에 나타내는 바와 같이 당해 비아홀을 형성하는 경우에는, 1 개 지점에 대해 합계 10 회의 펄스 레이저 광선의 조사에 의해, 반도체 웨이퍼 (20) 의 이면에서 표면측에 형성된 전극 패드에 도달하는 비아홀이 형성되게 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 그 비아홀이 완료된 지점은 흑색 동그라미로, 미가공된 지점은 백색 동그라미로 나타내는 것으로 한다.
또한, 상기 비아홀 가공에 있어서의 각 가공 조건은, 이하와 같이 설정되어 있다.
[웨이퍼 조건]
스트리트 간격：X 축 방향 5 ㎜, Y 축 방향 7 ㎜
전극 패드：Y 축 방향으로 10 개, X 축 방향으로 2 열 = 20 개
비아홀 형성：펄스 레이저 10 회/전극 패드
[레이저 가공 장치 조건]
레이저 광선의 파장：355 ㎚
평균 출력：4 W
반복 주파수：40 ㎑
스폿 직경：φ10 ㎛
가공 이송 속도：500 ㎜/초
상기 조건에 기초하여 비아홀 가공을 실시하면, 펄스 레이저 광선의 조사 방향이 10 ㎑ 의 주파수로 타원 궤도를 그리게 되어, 그 타원 궤도 상을 펄스 레이저 광선의 조사 방향이 일주하는 동안에, 40 ㎑ 의 주파수로 조사되는 펄스 레이저 광선이 4 회 발진되어, 1 개 지점의 전극 패드 (P1) 에 대해서는, 10 ㎑ 의 주파수로 펄스 레이저 광선이 조사된다. 즉, 4 개 지점의 전극 패드 (P1) 는, 대략 동시에 실질적으로 10 ㎑ 의 주파수로 비아홀 가공이 실시되게 된다.
상기 최초의 4 개의 디바이스의 전극 패드 (P1) 에 펄스 레이저 광선을 소정의 복수 회 (상기 조건에서는 10 회) 만큼 조사하고, 그 4 개의 전극 패드 (P1) 에 대한 비아홀의 형성이 완료된 후, 타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 의 Y 축 주사기 (82) 의 음향 광학 소자 (AOD) 에 대해 소정의 전압을 인가하고, Y 축 방향에 대한 펄스 레이저 광선의 편향 각도를 조정함으로써, 타원 궤도의 중심 O1 을, O2 (도 5(b) 를 참조) 로 이동시키고, 펄스 레이저 광선의 조사 방향이, 다음으로 가공해야 할 4 개의 전극 패드 P2 (x1, y2) 를 통과하도록 타원 궤도 위치 결정 스텝이 실행되고, 그 후, 전극 패드 (P1) 와 마찬가지로, 4 개의 전극 패드 (P2) 에 대한 펄스 레이저 광선 조사 스텝이 실시된다.
이와 같이 하여, 펄스 레이저 광선 조사 스텝, 타원 궤도 위치 결정 스텝을 순차적으로 실행하여, 제 1 전극 패드열 (L1) 의 전극 패드 (P1 ∼ P10) 에 대한 비아홀 가공이 완료되면, 도 5(c) 에 나타내는 바와 같이, 타원 궤도의 중심을, O20 으로 이동시키고, 펄스 레이저 광선의 조사 방향이, 다음으로 가공해야 할 제 2 전극 패드열 (L2) 의 4 개의 전극 패드 (P20) (x2, y10) 를 통과하도록 타원 궤도 위치 결정 스텝이 실행된다. 그리고, 상기한 펄스 레이저 광선 조사 스텝을 실행함으로써 그 4 개의 전극 패드 (P20) (x2, y10) 에 대한 비아홀 가공이 완료되면, 타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 의 Y 축 주사기 (82) 의 음향 광학 소자 (AOD) 에 대해 소정의 전압을 인가하여, Y 축 방향에 대한 펄스 레이저 광선의 편향 각도를 조정함으로써, 전극 패드 (P11) 방향 (도면 중 상방) 으로 타원 궤도를 이동시키는 타원 궤도 위치 결정 스텝과, 펄스 레이저 광선 조사 스텝을 순차적으로 실행하여, 도 5(d) 에 나타내는 바와 같이 타원 궤도의 중심이 O11 에 위치 결정되어 그 전극 패드열 (L2) 의 모든 전극 패드 (P11 ∼ P20) 에 대한 비아홀 가공을 완료시킨다. 이상에 의해, 그 4 개의 디바이스 (22) (X1, Y4), (X2, Y4), (X2, Y5), (X1, Y5) 에 있어서의 모든 전극 패드 (P1 ∼ P20) 에 대한 비아홀 가공이 완료된다. 또한, 당해 타원 궤도 위치 결정 스텝과 펄스 레이저 광선 조사 스텝을 실행하고 있는 중에도, X 축 방향 이동 수단 (37) 에 의한 가공 이송이, 상기 가공 이송 속도로 계속해서 행해지고 있어, 당해 가공 이송에 의한 그 반도체 웨이퍼 (20) 와 펄스 레이저 광선 조사 수단 (5) 의 상대적 위치 변화에 대응하기 위하여, X 축 주사기 (81) 에 의해 X 축 방향의 편향 각도가 조정되어, 펄스 레이저 광선의 조사 방향이, 항상 각 디바이스 상의 가공 대상이 되는 4 개의 전극 패드 상에 추종하여 위치 결정되게 되어 있다.
상기 가공 이송 수단의 작용에 의해, 그 4 개의 디바이스 (22) (X1, Y4), (X2, Y4), (X2, Y5), (X1, Y5) 의 모든 전극 패드 (P1 ∼ P20) 에 대한 비아홀 가공이 완료되는 타이밍이 되면, 가공 이송 방향에 인접하는 미가공된 4 개의 디바이스 (22) (X3, Y4), (X4, Y4), (X3, Y5), (X4, Y5) 가, 가공이 완료된 그 4 개의 디바이스 (22) (X1, Y4), (X2, Y4), (X2, Y5), (X1, Y5) 에 대한 비아홀 가공이 개시된 위치로 이동되어 오고 있다. 그래서, 그 미가공된 4 개의 디바이스 (22) (X3, Y4), (X4, Y4), (X3, Y5), (X4, Y5) 로 새로운 그룹을 설정하고, 타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 의 X 축 주사기 (81), Y 축 주사기 (82) 에 대해 소정의 전압을 부여함으로써, 타원 궤도를 이루는 레이저 광선의 조사 방향을 편향 조정하고, 각 미가공된 디바이스 (22) 의 제 1 전극 패드열의 동일한 위치에 배치 형성된 전극 패드 P1 (x1, y1) 를 통과하도록 조정되어, 상기와 동일한 비아홀 가공을 새로운 그룹으로서 설정된 4 개의 미가공된 디바이스 (22) 에 대해 실행하고, 새로운 4 개의 그 디바이스 (22) 의 모든 전극 패드 (P1 ∼ P20) 에 대해 비아홀 가공을 완료시킨다. 그리고, 이와 같은 가공을 반복함으로써, 가공 이송 방향으로 배치 형성된 모든 디바이스 (22) 에 대해 당해 비아홀 가공을 완료시킨다.
가공 이송 방향으로 배치 형성된 모든 디바이스 (22) 에 대한 비아홀 가공이 실시되었다면, Y 축 방향 이동 수단 (38) 에 의해 할출 이송 방향으로 척 테이블 (36) 을 이동시켜, 레이저 광선 조사 수단 (5) 을 미가공된 디바이스 (22) 가 배치 형성된 위치에 위치 결정하고, 새로운 열에 대해 순차적으로 상기와 동일한 비아홀 가공을 실시한다. 이것을 반복함으로써, 반도체 웨이퍼 (20) 상에 배치 형성된 모든 디바이스 (22) 상의 전극 패드 (P1 ∼ P20) 에 대응한 위치에 대한 비아홀 가공이 완료된다.
또한, 도 4 의 반도체 웨이퍼 (20) 의 평면도에 있어서의 H 로 나타내는 영역과 같이, 원 형상의 반도체 웨이퍼 (20) 상에 디바이스 (22) 를 효율적으로 배치 형성하는 관계 상, 서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스를 1 개의 그룹으로서 형성할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 예를 들어, 그 H 로 나타내는 영역에 있는 3 개의 디바이스 (22) (X4, Y1), (X3, Y2), (X4, Y2) 로 그룹을 형성한다. 그리고, 상기한 4 개의 디바이스 (22) 에 대해 실행하는 비아홀 가공과 동일한 순서에 따라 레이저 가공을 실시하지만, 디바이스 (22) (X4, Y1), (X3, Y2) 와 인접하는 영역, 즉, 디바이스가 결락되는 영역에 대해서는, 펄스 레이저 광선이 조사되지 않도록, 그 디바이스가 결락된 영역에 펄스 레이저가 조사되는 타이밍으로 Y 축 주사기 (82) 의 작용에 의해, 레이저 광선을 흡수하는 댐퍼 (83) 를 향하여 레이저 광선을 편향 조정하고, 집광기 (54) 를 향한 레이저 광선의 조사를 정지시킨다. 이와 같이 함으로써, 4 개의 디바이스에 대해 비아홀 가공을 실시하는 순서를 거의 그대로 실시하는 것이 가능해진다.
또한, 반도체 웨이퍼 (20) 상에서 가공 이송 방향으로 배치 형성되는 디바이스 (22) 의 수가 짝수가 아닌 경우에는, 가공 이송 방향의 시단, 또는 종단에 있어서, 4 개의 디바이스로 그룹을 형성할 수 없어, 2 개의 디바이스로 그룹을 형성해야 하는 케이스가 상정된다. 이 경우, 상기와 동일한 수단에 의해 디바이스가 결락되는 영역에 대하여, 그때마다 레이저 광선의 조사 방향을 댐퍼 (83) 를 향하여 편향 조정하고, 집광기 (54) 로부터의 레이저 광선의 조사를 정지시킨다. 그와 같이 함으로써 2 개의 디바이스로 형성되는 그룹에 대해서도, 상기 4 개의 디바이스로 그룹을 형성한 경우와 거의 동일한 비아홀 가공을 실시하는 것이 가능해진다.
상기한 본 발명의 제 1 실시형태는, 이상과 같이 구성되어 있기 때문에, 1 개 지점의 비아홀의 형성에 있어서, 크랙을 발생시키지 않는 최대의 반복 주파수 (예를 들어, 10 ㎑) 로 유지하면서, 복수의 전극 패드에 대응한 위치에 대해 레이저 광선을 조사하는 비아홀 가공을 동시 진행으로 실시할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 레이저 광선 발진기 (51) 에 의한 반복 주파수를 40 ㎑, 타원 궤도 생성 수단에 있어서의 X 축 방향, Y 축 방향의 요동 주파수를 10 ㎑ 로 설정하고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 레이저 광선 발진기 (51) 로부터 발진되는 펄스 레이저 광선의 반복 주파수 (M) 를 4 의 배수로 하고, 타원 궤도 생성 수단에 의해 요동 주파수는, 당해 반복 주파수 (M) 의 1/4 이 되도록 하면, 본 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘하는 제어를 실시하는 것이 가능하다.
이하에, 본 발명에 의한 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 당해 제 2 실시형태에서는, 상기한 제 1 실시형태와 동일한 레이저 가공 장치 (1) 를 사용할 수 있고, 레이저 광선 조사 수단 (5), 타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 에 기초하는 비아홀 가공의 순서만 상이하기 때문에, 상이한 점에 대해서만 설명하고, 일치하고 있는 그 나머지의 점에 대해서는 설명을 생략한다.
제 2 실시형태에 있어서의 레이저 광선 조사 스텝은, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 동일한 그룹에 포함되는 4 개의 디바이스 (22) 의 동일한 위치의 전극 패드에 대해 타원 궤도를 그리면서 순차적으로 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 스텝을 실시하는 것인 점에서 공통되고 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 1 개의 그룹을 구성하는 그 4 개의 디바이스에 대한 그 레이저 광선 조사 스텝이 실행됨으로써, 레이저 광선의 조사가 1 회째가 되는 2 개의 디바이스에서는 부분적으로 비아홀 가공이 실시되고, 이미 부분적으로 비아홀 가공이 실행되어 있고, 레이저 광선의 조사가 2 회째가 되는 다른 2 개의 디바이스에서는 잔여의 미가공된 부분에 대해 비아홀 가공이 실시되는 것에 의해 그 다른 2 개의 디바이스의 모든 전극 패드에 대한 비아홀 가공이 완료되는 것이고, 그 레이저 광선 조사 스텝을 실시하는 것에 의해 모든 전극 패드에 대응하여 비아홀 가공이 완료된 2 개의 디바이스를 그 그룹으로부터 분리하고, 부분적으로 비아홀 가공이 이루어져 있는 2 개의 디바이스와, 가공 이송 방향에 인접하는 미가공된 2 개의 디바이스로 새로운 그룹을 결성하고, 새로운 그룹에 포함되는 4 개의 디바이스에 그 타원 궤도를 위치 결정하여, 그 레이저 광선 조사 스텝과, 그 타원 궤도 위치 결정 스텝을 순차적으로 실시하는 점에서 제 1 실시형태와는 상이하다.
제 2 실시형태에 있어서의 그 레이저 광선 조사 스텝과, 그 타원 궤도 위치 결정 스텝에 대하여, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 도 4 의 상단으로 확대된 영역에 배치 형성된 각 디바이스 (22) 에 대해 비아홀 가공을 실시하는 경우를 예로 들어, 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 본 실시형태에서는, 각 디바이스에 배치 형성된 복수의 전극 패드에 대해 번호를 차례로 부여함으로써, 홀수 번째가 되는 제 1 전극 패드군과 짝수 번째가 되는 제 2 전극 패드군으로 나누어 그 위치 정보를 설정하고, 1 개의 그룹을 구성하는 그 4 개의 디바이스에 대한 그 레이저 광선 조사 스텝을 실행하는 경우, 그 레이저 광선 조사 스텝은, 그 4 개의 디바이스의 그 제 1 전극 패드군, 및 제 2 전극 패드군 중, 미가공된 어느 일방의 전극 패드군에 대해 타원 궤도를 그리면서 펄스 레이저 광선을 조사하고, 이로 인해, 2 개의 디바이스의 모든 전극 패드에 대응하는 비아홀 가공을 완료시켜, 모든 전극 패드에 대한 비아홀 가공이 완료된 2 개의 디바이스를 그 그룹으로부터 분리하고, 제 1 전극 패드군, 제 2 전극 패드군의 어느 일방에만 비아홀 가공이 이루어져 있는 2 개의 디바이스와, 이것에 가공 이송 방향에서 인접하는 미가공된 2 개의 디바이스로 새로운 그룹을 결성하고, 새로운 그룹에 포함되는 4 개의 디바이스에 그 타원 궤도를 위치 결정하여, 제 1, 제 2 전극 패드군 중 미가공된 전극 패드군에 대해 그 레이저 광선 조사 스텝과, 그 타원 궤도 위치 결정 스텝을 실시하고, 순차적으로 2 개의 디바이스에 대한 비아홀 가공을 완료시킨다.
도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태에서는, 최초로 4 개의 디바이스 (22) (X1, Y4), (X2, Y4), (X2, Y5), (X1, Y5) 에 의해 그룹을 형성하지 않고, 2 개의 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 에 의해 그룹을 형성한다. 바꾸어 말하면, 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 의 도면 중 좌측에 가상 디바이스 (22′, 22′) 가 존재하는 것으로서 그룹을 형성하고, 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 의 전극 패드에 그 타원 궤도가 위치 결정되어, 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 에 대한 1 회째의 비아홀 가공을 실시하기 위해, 부분적으로 펄스 레이저 광선을 조사하여 비아홀 가공을 실시한다. 또한, 상기 가상 디바이스 (22′, 22′) 상에서 펄스 레이저 광선이 조사되는 타이밍으로는, 상기한 Y 축 주사기 (82), 및 댐퍼 (83) 를 이용하여 집광기 (54) 로부터의 레이저 광선의 조사를 정지시킨다.
여기서, 상기한 「부분적으로」비아홀 가공을 실시하는 것에 대하여 설명한다. 먼저, 각 디바이스 (22) 에 배치 형성된 복수의 전극 패드에 대하여, 도 4 에 나타낸 바와 마찬가지로, P1 ∼ P20 과 같이, 번호를 차례로 부여한다. 그리고, 각 번호에 기초하여, 홀수 번째가 되는 전극 패드 (P1, P3, P5, P7, P9, P11, P13, P15, P17, P19) 를 정리하여 제 1 전극 패드군으로 하고, 짝수 번째가 되는 전극 패드 (P2, P4, P6, P8, P10, P12, P14, P16, P18, P20) 를 정리하여 제 2 전극 패드군으로서 설정한다. 그리고, 각 디바이스 (22) 에 배치 형성된 각 전극 패드 (P1 ∼ P20) 의 모두에 대해 차례로 비아홀을 형성하는 것이 아니라, 도 7(a) 중에 나타내고 있는 바와 같이, 홀수 번째의 전극 패드에 대하여, 즉, 제 1 전극 패드군의 전극 패드에 대해서만, 순차적으로 비아홀 가공을 실시하는 것이다.
이렇게 하여 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 의 제 1 전극 패드군에 대해서만, 즉 「부분적」으로 비아홀 가공을 실시하였다면, 제어 수단 (9) 에 기억된 제어 프로그램에 의해, 가상의 디바이스 (22′, 22′) 를 그룹으로부터 분리하여, 부분적으로 비아홀 가공이 실시된 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 와, 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 의 가공 이송 방향에서 인접하는 미가공된 디바이스 (22) (X2, Y4), (X2, Y5) 로 새로운 그룹을 형성한다. 그리고, 레이저 광선 조사 수단 (5), 및 타원 궤도 위치 결정 수단 (8) 을 작동시키고, 추가로 레이저 광선 조사 스텝을 실시한다. 여기서, 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 에 있어서의 홀수 번째의 전극 패드로 구성되는 제 1 전극 패드군에 대해서는, 이미 비아홀 가공이 실시되어 있는 점에서, 이번은, 4 개의 어느 디바이스에 있어서도 미가공된 짝수 번째의 전극 패드로 구성되는 제 2 전극 패드군에 대해 비아홀 가공을 실시한다. 당해 가공이 완료됨으로써, 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이, 2 회째의 비아홀 가공이 실시된 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 의 모든 전극 패드 (P1 ∼ P20) 에 대응하는 비아홀 가공이 완료된다. 한편, 새롭게 그룹에 추가된 디바이스 (22) (X2, Y4), (X2, Y5) 는, 이번이 1 회째의 레이저 광선의 조사이며, 짝수 번째의 전극 패드로 구성되는 제 2 전극 패드군에 대해서만 레이저 광선이 조사되어, 부분적으로 비아홀이 형성되어 있는 것에 불과하다.
상기 비아홀 가공이 완료되면, 모든 비아홀 가공이 완료된 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 를 그 그룹으로부터 분리하고, 제 2 전극 패드군에 대해서만 비아홀 가공이 이루어져 있는 디바이스 (22) (X2, Y4), (X2, Y5) 와, 가공 이송 방향에 인접하는 미가공된 2 개의 디바이스 (22) (X3, Y4), (X3, Y5) 로 새로운 그룹을 결성하고, 상기와 동일한 비아홀 가공을 실행한다. 즉, 디바이스 (22) (X2, Y4), (X2, Y5) 에 대한 1 회째의 비아홀 가공에 의해, 짝수 번째의 전극 패드로 구성되는 제 2 전극 패드군에 대해 이미 비아홀 가공이 실시되어 있는 점에서, 이번은, 홀수 번째의 전극 패드로 구성되는 제 1 전극 패드군에 대해 비아홀 가공을 실시한다. 당해 가공이 완료됨으로써, 도 7(c) 에 나타내는 바와 같이, 2 회째의 비아홀 가공이 된 디바이스 (22) (X2, Y4), (X2, Y5) 의 모든 전극 패드 (P1 ∼ P20) 에 대응하는 가공이 완료된다. 또한, 이와 같은 가공을 순차적으로 반복함으로써, 가공 이송 방향으로 배열된 디바이스 (22) 에 대한 비아홀 가공을 실시 가능하지만, 마지막에 그룹화되는 2 개의 디바이스 (22) 에 대한 비아홀 가공을 완료시키는 경우에는, 인접하는 미가공된 디바이스가 존재하지 않게 되기 때문에, 최초로 가공 대상으로 한 2 개의 디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5) 를 가상 디바이스 (22′, 22′) 를 상정하여 가공한 것과 마찬가지로, 가상 디바이스 (22′, 22′) 를 상정하여 타원 궤도를 위치 결정하도록 그룹을 형성하여 비아홀 가공을 실시한다. 이로 인해, 가공 이송 방향으로 배치 형성된 모든 디바이스 (22) 의 비아홀 가공을 완료시키는 것이 가능하다.
상기한 제 2 실시형태에 의하면, 4 개의 디바이스에 대한 비아홀 가공을 하면서, 2 개의 디바이스에 대한 비아홀 가공을 순차적으로 완료시키기 때문에, 4 개의 디바이스에 대한 비아홀 가공을 동시에 완료시키는 제 1 실시형태와 비교하여, X 축 방향으로 가공 이송하는 반도체 웨이퍼 (20) 에 추종시키도록 X 축 주사기 (81) 를 사용하여 레이저 광선이 편향 조정되는 편향 각도가 작아도 되며, 웨이퍼에 대한 레이저 광선의 입사각을 허용 범위에 들어가게 하여 적정한 가공을 실시할 수 있다.
또한, 상기한 제 2 실시형태에 있어서, 레이저 광선의 조사가 1 회째가 되는 2 개의 디바이스에 대해 「부분적으로」비아홀 가공을 실시하는 수단으로서, 홀수 번째, 또는 짝수 번째의 전극 패드로 나누어 비아홀 가공을 실시하게 하고 있었지만, 「부분적으로」비아홀 가공을 실시하는 수단은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제 2 실시형태에 있어서 비아홀 가공을 홀수 번째의 전극 패드에 대해 실시하는 대신, 전극 패드 (P1 ∼ P5, P11 ∼ P15) 에 대해 비아홀 가공을 실시하도록 하고, 잔여의 전극 패드 (P6 ∼ P10, P16 ∼ P20) 에 대한 비아홀 가공을 실시하도록 하면, 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다. 또, 제 2 실시형태에서는, 20 개의 전극 패드를 L1, L2 와 같이 2 열로 배열한 예를 제시했지만, 전극 패드의 배치도 이것에 한정되지 않는다. 디바이스에 대하여, 전극 패드가 1 열만 배치 형성되는 경우도 있고, 일방의 열에 10 개, 타방의 열에 2 개 등, 다양한 배치가 상정되지만, 그러한 전극 패드의 배열 패턴이라도, 제 2 실시형태와 같이 전극 패드를 2 개의 군으로 나누는 것에 의해, 부분적으로 비아홀 가공을 실시할 수 있다.
또한, 상기한 레이저 가공 조건에서는 1 개의 전극 패드에 대응하여 비아홀 가공을 실시하는 경우, 펄스 레이저 광선을 10 회 조사하여 비아홀 가공이 완료되도록 그 출력 등이 조정되어 있는 점에서, 제 2 실시형태와 같이 홀수 번째와 짝수 번째로 나누어 비아홀 가공을 실시하는 대신, 1 개의 그룹을 구성하는 4 개의 디바이스에 대한 모든 전극 패드에 대해 순차적으로 레이저 광선의 조사를 5 회씩 실행하는 것에 그치는 가공으로 할 수 있다. 이로 인해, 1 회째의 레이저 광선의 조사가 되는 2 개의 디바이스에 대해서는, 각 전극 패드에 대해 부분적으로만 가공이 이루어진다. 그리고, 이미 5 회의 레이저 광선의 조사가 이루어져 있는 다른 2 개의 디바이스에 대해 2 회째의 레이저 광선을 조사함으로써, 그 다른 2 개의 디바이스의 모든 전극 패드에 대한 비아홀 가공을 완료시킨다. 이로 인해, 상기한 제 2 실시형태와 마찬가지로, 순차적으로 2 개의 디바이스에 대한 비아홀 가공을 완료시킬 수 있고, 상기 제 2 실시형태에서 얻어지는 것과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있음과 함께, 1 회째와 2 회째의 레이저 광선의 조사 방법을 변경할 필요가 없어, 가공 장치를 간략화하는 것이 가능하다. 이와 같이, 비아홀 가공을 「부분적으로」실시하는 수단은, 여러 가지의 변형예를 채용할 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 제어 수단에 기억하는 웨이퍼에 있어서의 각 디바이스의 위치 정보, 및 각 디바이스에 형성된 복수의 전극 패드의 각 디바이스에 있어서의 위치 정보를, 「디바이스 (22) (X1, Y4), (X1, Y5)」, 혹은, 「P1 ∼ P10 (x1, y1), (x1, y2), (x1, y3) … (x1, y10) 」등과 같이 기재했지만, 각 디바이스의 위치 정보, 및 각 디바이스에 형성된 복수의 전극 패드의 각 디바이스에 있어서의 위치 정보의 형식은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 각 디바이스의 위치 정보는, 웨이퍼 상에 있어서 선택된 디바이스에 의해 그룹을 형성하거나, 혹은 가공이 완료된 디바이스를 분리하면서, 비아홀 가공을 실시하기 위한 것으로, 웨이퍼 상의 어느 위치의 디바이스끼리로 그룹을 짜는지, 어느 디바이스를 그룹으로부터 분리하는지를 구별하기 위해서 이용 가능한 정보이면 어떠한 형식이어도 된다. 또, 각 디바이스에 형성된 복수의 전극 패드의 각 디바이스에 있어서의 위치 정보의 형식도, 상기와 마찬가지로, 해당하는 전극 패드의 각 디바이스에 있어서의 위치가 다른 전극 패드의 위치와 구별 가능한 것이면, 어떠한 형식의 것이라도 채용할 수 있다.
1：레이저 가공 장치
2：정지 기대
3：척 테이블 기구
36：척 테이블
4：레이저 광선 조사 유닛
5：레이저 광선 조사 수단
52：출력 조정 수단
53：반사 미러
54：집광기
6：촬상 수단
7：타원 궤도 생성 수단
71：Y 축 레조넌트 스캐너
72：X 축 레조넌트 스캐너
8：타원 궤도 위치 결정 수단
81：X 축 주사기 (음향 광학 소자 (AOD))
82：Y 축 주사기 (음향 광학 소자 (AOD))
20：반도체 웨이퍼
21：분할 예정 라인
22：디바이스

Claims (8)

  1. 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼의 가공 방법으로서,
    상기 웨이퍼에 있어서의 각 디바이스의 위치 정보와 함께, 각 디바이스에 형성된 복수의 전극 패드의 각 디바이스에 있어서의 위치 정보를 기억하는 위치 정보 기억 스텝과,
    서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스를 1 개의 그룹으로 하여, 각 디바이스에 있어서의 동일한 위치에 배치 형성된 4 개의 전극 패드를 통과하는 원을 포함하는 타원 궤도를 생성하는 타원 궤도 생성 스텝과,
    상기 타원 궤도를 그리면서 상기 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 대해 펄스 레이저 광선 조사 수단에 의해 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 스텝과,
    다음으로 가공해야 할 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치를 통과하도록 상기 타원 궤도를 위치 결정하는 타원 궤도 위치 결정 스텝을 포함하고,
    상기 웨이퍼와 펄스 레이저 광선 조사 수단을 상대적으로 가공 이송하면서 상기 레이저 광선 조사 스텝과, 상기 타원 궤도 위치 결정 스텝을 순차적으로 실시하여 상기 웨이퍼에 대해 상기 전극 패드에 대응하는 비아홀을 형성하기 위한 비아홀 가공을 실시하는, 웨이퍼의 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 광선 조사 스텝에 있어서, 상기 타원 궤도가 상기 4 개의 전극 패드를 통과하도록 위치 결정된 상태에서 복수의 펄스 레이저 광선이 상기 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치 각각에 조사되는 비아홀 가공을 실시하는, 웨이퍼의 가공 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    1 개의 그룹을 구성하는 상기 4 개의 디바이스에 대한 상기 레이저 광선 조사 스텝이 실행됨으로써, 레이저 광선의 조사가 1 회째가 되는 2 개의 디바이스에서는 부분적으로 비아홀 가공이 실시되고, 이미 부분적으로 비아홀 가공이 실행되어 있어 레이저 광선의 조사가 2 회째가 되는 다른 2 개의 디바이스에서는 잔여의 미가공된 부분에 대해 비아홀 가공이 실시되는 것에 의해 상기 다른 2 개의 디바이스의 모든 전극 패드에 대한 비아홀 가공이 완료되는 것이고,
    상기 레이저 광선 조사 스텝을 실시하는 것에 의해 모든 전극 패드에 대응하여 비아홀 가공이 완료된 2 개의 디바이스를 상기 그룹으로부터 분리하고, 부분적으로 비아홀 가공이 이루어져 있는 2 개의 디바이스와, 가공 이송 방향에 인접하는 미가공된 2 개의 디바이스로 새로운 그룹을 결성하고, 새로운 그룹에 포함되는 4 개의 디바이스에 상기 타원 궤도를 위치 결정하여, 상기 레이저 광선 조사 스텝과, 상기 타원 궤도 위치 결정 스텝을 순차적으로 실시하는, 웨이퍼의 가공 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각 디바이스에 배치 형성된 복수의 전극 패드에 대해 번호를 차례로 부여함으로써, 홀수 번째가 되는 제 1 전극 패드군과 짝수 번째가 되는 제 2 전극 패드군으로 나누어 상기 위치 정보를 설정하고,
    상기 레이저 광선 조사 스텝은, 상기 4 개의 디바이스의 상기 제 1 전극 패드군, 및 제 2 전극 패드군 중, 미가공된 어느 일방의 전극 패드군에 대해 타원 궤도를 그리면서 펄스 레이저 광선을 조사하고, 이로 인해, 2 개의 디바이스의 모든 전극 패드에 대응하는 비아홀 가공을 완료시켜, 모든 전극 패드에 대한 비아홀 가공이 완료된 2 개의 디바이스를 상기 그룹으로부터 분리하고, 제 1 전극 패드군, 제 2 전극 패드군의 어느 일방에만 비아홀 가공이 이루어져 있는 2 개의 디바이스와, 이것에 가공 이송 방향에서 인접하는 미가공된 2 개의 디바이스로 새로운 그룹을 결성하고, 새로운 그룹에 포함되는 4 개의 디바이스에 상기 타원 궤도를 위치 결정하여, 제 1, 제 2 전극 패드군 중 미가공된 전극 패드군에 대해 상기 레이저 광선 조사 스텝과, 상기 타원 궤도 위치 결정 스텝을 실시하고, 순차적으로 2 개의 디바이스에 대한 비아홀 가공을 완료시키는, 웨이퍼의 가공 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 외주에 있어서, 서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스로 그룹을 결성할 수 없는 경우, 4 개 미만의 디바이스에 의해 그룹을 결성하고, 디바이스가 결락되는 영역에 대한 레이저 광선의 조사를 정지시키는, 웨이퍼의 가공 방법.
  6. 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼를 X 축, Y 축으로 규정되는 평면에서 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단에 유지된 웨이퍼에 레이저 광선을 조사하여 가공을 실시하는 레이저 광선 조사 수단을 포함하여 구성되는 레이저 가공 장치로서,
    상기 웨이퍼에 있어서의 각 디바이스의 위치 정보와 함께 각 디바이스에 형성된 복수의 전극 패드의 위치 정보를 기억하는 위치 정보 기억 수단과,
    서로 2 개의 디바이스와 인접하는 4 개의 디바이스를 1 개의 그룹으로 하여, 동일한 위치에 배치 형성된 4 개의 전극 패드를 통과하는 원을 포함하는 타원 궤도를 상기 전극 패드의 위치 정보에 기초하여 생성하는 타원 궤도 생성 수단과,
    가공해야 할 상기 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 상기 타원 궤도를 위치 결정하는 타원 궤도 위치 결정 수단과,
    상기 타원 궤도를 그리면서 상기 4 개의 전극 패드에 대응하는 위치에 펄스 레이저 광선을 조사하는 레이저 광선 조사 수단과,
    웨이퍼와 펄스 레이저 광선을 상대적으로 가공 이송하면서 상기 레이저 광선 조사 수단과, 상기 타원 궤도 위치 결정 수단을 작동시켜 비아홀을 형성하는, 레이저 가공 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 레이저 광선 조사 수단은, 4 의 배수의 반복 주파수 (M) 로 펄스 레이저 광선을 발진하는 발진기와, 상기 발진기가 발진한 펄스 레이저 광선을 상기 유지 수단에 유지된 웨이퍼에 집광하는 집광기를 포함하고,
    상기 타원 궤도 생성 수단은, 상기 발진기와 상기 집광기 사이에 배치 형성되어, 반복 주파수 (M) 의 1/4 의 반복 주파수로 레이저 광선의 조사 방향을 X 축 방향으로 요동시키는 X 축 레조넌트 스캐너와, 반복 주파수 (M) 의 1/4 의 반복 주파수로 레이저 광선의 조사 방향을 Y 축 방향으로 요동시키는 Y 축 레조넌트 스캐너로 구성되고, 상기 위치 정보 기억 수단에 위치 정보가 기억된 각 전극 패드에 펄스 레이저 광선을 배분하는 타원 궤도를 생성하고,
    상기 타원 궤도 위치 결정 수단은, 상기 타원 궤도 생성 수단에 의해 생성된 타원 궤도를 X 축 방향으로 이동시키는 X 축 주사기와 상기 타원 궤도를 Y 축 방향으로 이동시키는 Y 축 주사기로 구성되고, 상기 위치 정보 기억 수단에 기억된 전극 패드의 위치 정보에 기초하여 상기 타원 궤도를 가공 대상의 4 개의 전극 패드를 통과하도록 위치 결정하는, 레이저 가공 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 Y 축 레조넌트 스캐너에 의해 생성되는 사인 커브에 대하여, 상기 X 축 레조넌트 스캐너에 의해 생성되는 사인 커브는 π/2 만큼 위상이 어긋나 있는, 레이저 가공 장치.
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