TW201310563A - 穿孔方法及雷射加工裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題係提供可以良好效率於連接有以第1材料形成之第1構件與以第2材料形成之第2構件的被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔之穿孔方法及雷射加工裝置。本發明之穿孔方法係於接合有第1構件與第2構件之被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔者，其包含有最小發數設定步驟及最大發數設定步驟，該最小發數設定步驟係將因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜的變換時為止之發數設定為最小值者；該最大發數設定步驟係將從第1材料固有之光譜完全變化成第2材料固有之光譜時為止之發數設定為最大值者。在穿孔步驟中，於發數達到最小值，且電漿之光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，停止脈衝雷射光束之照射。於即使發數達到最小值，電漿之光譜仍不變化時，繼續脈衝雷射光線之照射至發數達到最大值為止後，停止。

Description

穿孔方法及雷射加工裝置 發明領域
本發明係有關於於接合有以第1材料形成之第1構件與以第2材料形成之第2構件之被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔的穿孔方法及雷射加工裝置。
發明背景
在半導體裝置製程中，於約圓板狀之半導體晶圓之表面以排列成格子狀之稱為切割道的分割預定線劃分複數區域，於此所劃分之區域形成IC、LSI等裝置。然後，藉沿著切割道切斷半導體晶圓，分割形成有裝置之區域，而製造諸個半導體晶片。
為謀求裝置之小型化、高功能化，積層複數裝置，連接設於所積層之裝置之焊墊之模組構造已實用化。此模組構造之結構係於半導體晶圓之設有焊墊之處形成貫穿孔(通孔)，於此貫穿孔(通孔)埋入與焊墊連接之鋁等導電性材料(例如參照專利文獻1)。
設於上述半導體晶圓之貫穿孔(通孔)以鑽孔器形成。然而，設於半導體晶圓之貫穿孔(通孔)直徑小至90~300μm，而在以鑽孔器所作之穿孔，有生產性差之問題。
為解決上述問題，提出一種晶圓之穿孔方法，該晶圓之穿孔方法係於基板之表面形成有複數裝置，並且從 基板之裡面側將脈衝雷射光線照射於於該裝置形成焊墊之晶圓，而以良好效率形成到達焊墊之通孔者(例如參照專利文獻2)。
然而，雖然脈衝雷射光線選擇對形成焊墊之金屬吸收率低、對形成基板之矽或鉭酸鋰等基板材料吸收率高之波長，但於從基板之裡面側照射脈衝雷射光線，形成到達焊墊之通孔之際，在形成於基板之通孔到達焊墊之時間點，停止脈衝雷射光線之照射並不易，而有焊墊熔融，孔張開之問題。
為解決揭示於下述專利文獻2之晶圓之穿孔方法的問題，提出一種雷射加工裝置，該雷射加工裝置係因雷射光線之照射物質電漿化，藉檢測該電漿發出之物品固有之光譜，判定雷射光線到達由金屬構成之焊墊者(例如參照專利文獻3)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1日本專利公開公報2003-163323號
專利文獻2 日本專利公開公報2007-67082號
專利文獻3 日本專利公開公報2009-125756號
發明概要
然而，即使將雷射光線照射於位於以雷射光線之照射所形成之細孔之底且由金屬構成的焊墊，基板材料形 成雜訊，而妨礙形成焊墊之金屬之適當之電漿的產生，雷射光線到達由金屬構成之焊墊之判定不易，而仍有熔融焊墊，將孔張開之問題。
本發明係鑑於上述事實而發明者，其主要技術課題係提供可以良好效率於連接有以第1材料形成之第1構件與以第2材料形成之第2構件的被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔之穿孔方法及雷射加工裝置。
為解決上述主要技術課題，根據本發明，提供一種穿孔方法，該穿孔方法係於接合有以第1材料形成之第1構件與以第2材料形成之第2構件的被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔者，其包含有最小發數設定步驟、最大發數設定步驟及穿孔步驟，該最小發數設定步驟係從第1構件側將脈衝雷射光線照射於被加工物之任意區域，形成雷射加工孔之際，計數脈衝雷射光線之發數，並且測量因雷射光線之照射電漿發出之物質固有的光譜，將因雷射光線之照射發出之電漿的光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜的變換時為止之脈衝雷射光線之發數設定為最小值者；該最大發數設定步驟係將從第1材料固有之光譜完全變化成第2材料固有之光譜時為止的脈衝雷射光線之發數設定為最大值者；該穿孔步驟係實施該最少發數設定步驟及最大發數設定步驟後，從第1構件側將脈衝雷射光線照射於被加工物之預定加工位置，形成雷射加工孔之際，計數脈衝雷射光線之發數，並且測量因雷 射光線之發射電漿發出之物質固有之光譜，於脈衝雷射光線之發數達到該最小值，且因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，停止脈衝雷射光線之照射，於即使脈衝雷射光線之發數達到該最小值，因脈衝雷射光線之照射而發出之電漿的光譜未從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，繼續脈衝雷射光線之照射至脈衝雷射光線之發數達到該最大值為止後，停止照射者。
又，在本發明中，提供一種雷射加工裝置，該雷射加工裝置係於接合有以第1材料形成之第1構件與以第2材料形成之第2構件之被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔者，其包含有保持被加工物之被加工物保持機構、將脈衝雷射光線照射於保持於該被加工物保持機構之被加工物之雷射光線照射機構、使該被加工物保持機構與該雷射光線照射機構相對地移動之移動機構、檢測藉從該雷射光線射機構將脈衝雷射光線照射於被加工物而產生之電漿之光譜的電漿檢測機構、及控制機構，該控制機構係具有記憶形成雷射加工孔所需之脈衝雷射光線之發數之最小值與最大值之記憶體及計數以該雷射光線照射機構照射之脈衝雷射光線之發數之計數器，依據該計數器之計數值及來自該電漿檢測機構之檢測信號，控制該雷射光線照射機構者；該控制機構將該雷射光線照射機構控制成從第1構件側將脈衝雷射光線照射於被加工物之預定加工位置，形成雷射加工孔之際，於脈衝雷射光線之發數達到該 最小值，且因脈衝雷射光線之照射而發出之電漿的光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，停止脈衝雷射光線之照射，於即使脈衝雷射光線之發數達到該最小值，因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜未從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，繼續脈衝雷射光之照射至脈衝雷射光線之發數達到該最大值為止後，停止照射者。
上述控制機構執行最小發數設定步驟及最大發數設定步驟，該最小發數設定步驟係使加工進給機構作動，將保持在被加工物保持機構之被加工物之任意區域定位於該雷射光線照射機構之照射位置，使雷射光線照射機構作動，從第1構件側照射雷射光線，形成雷射加工孔之際，計數脈衝雷射光線之發數，並且測量因雷射光線之照射電漿發出之物質固有之光譜，將因雷射光線之照射而發出之電漿之光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜的變換時為止之脈衝雷射光線之發數設定為最小值者，該最大發數設定步驟係將從第1材料固有之光譜完全變化成第2材料固有之光譜時為止之脈衝雷射光線之發數設定為最大值者，並將最小值及最大值儲存於記憶體。
根據本發明之穿孔方法，由於包含穿孔步驟，該穿孔步驟係從第1構件側將脈衝雷射光線照射於被加工物之預定加工位置，形成雷射加工孔之際，計數脈衝雷射光線之發數，並且測量因雷射光線之照射電漿發出之物質固 有的光譜，於脈衝雷射光線之發數達到最小值，因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，停止脈衝雷射光線之照射，於即使脈衝雷射光線之發數達到該最小值，因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜未從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，繼續脈衝雷射光線之照射至脈衝雷射光線之發數達到最大值為止後，停止者，故即使因雷射光線之照射而產生之電漿光不適當地產生時，亦不致將第2構件熔融。因而，被加工物係於形成於基板(第1構件)之表面之複數裝置分別配設有焊墊(第2構件)的晶圓，形成從基板(第1構件)之裡面側到達焊墊(第2構件)之雷射加工孔時，焊墊(第2構件)不致熔融，而使孔張開。
又，本發明之雷射加工裝置具有檢測藉從雷射光線射機構將雷射光線照射於被加工物而產生之電漿之光譜的電漿檢測機構、及依據來自該電漿檢測手之檢測信號，控制該雷射光線照射機構之控制機構，控制機構具有記憶形成雷射加工孔所需之脈衝雷射光線之發數之最小值與最大值之記憶體及計數以雷射光線照射機構照射之脈衝雷射光線之發數之計數器，並將該雷射光線照射機構控制成於連接有以第1材料形成之第1構件與以第2材料形成之第2構件的被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔之際，脈衝雷射光線之發數達到最小值，且因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，停止脈衝雷射光線之照射，於即使脈衝 雷射光線之發數達到最小值，因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜未從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，繼續脈衝雷射光線之照射至脈衝雷射光線之發數達到該最大值為止後，停止，故即使因雷射光線之照射而產生之電漿光不適當地產生時，亦不致將第2構件熔融。因而，被加工物係於形成於基板(第1構件)之表面之複數裝置分別配設有焊墊(第2構件)的晶圓，形成從基板(第1構件)之裡面側至焊墊(第2構件)之雷射加工孔時，焊墊(第2構件)不致熔融，而使孔張開。
圖式簡單說明
第1圖係根據本發明構成之雷射加工裝置之立體圖。
第2圖係裝備於第1圖所示之雷射加工裝置之雷射光線照射機構之結構方塊圖。
第3圖係裝備於第1圖所示之雷射加工裝置之控制機構之結構方塊圖。
第4圖係作為被加工物之半導體晶圓之平面圖。
第5圖係放大第4圖所示之半導體晶圓之一部份而顯示的平面圖。
第6圖係顯示於裝設在環狀框架之保護帶之表面貼附有第4圖所示之半導體晶圓之狀態的立體圖。
第7圖係顯示與第4圖所示之半導體晶圓保持於第1圖所示之雷射加工裝置之吸盤台之預定位置的狀態之座標之關係之說明圖。
第8(a)圖、第8(b)圖係本發明之穿孔方法之最小發數設定步驟及最大發數設定步驟之說明圖。
第9(a)圖、第9(b)圖係本發明之穿孔方法之穿孔步驟的說明圖。
第10(a)圖、第10(b)圖係本發明之穿孔方法之穿孔步驟的說明圖。
用以實施發明之形態
以下，就本發明之穿孔方法及雷射加工裝置之較佳實施形態，參照附加圖式，更詳細地說明。
於第1圖顯示根據本發明構成之雷射加工裝置之立體圖。第1圖所示之雷射加工裝置1包含有靜止基台2、以可於以箭號X所示之加工進給方向(X軸方向)移動之方式配設於該靜止基台2並保持被加工物的吸盤台設備3、以可於與X軸方向垂直相交且以箭號Y所示之分度進給方向(Y軸方向)移動之方式配設於靜止基台2的雷射光線照射單元支撐設備4、以可於以箭號Z所示之聚光點位置調整方向(Z軸方向)移動之方式配設於該雷射光線照射單元支撐設備4之雷射光線照射單元5。
上述吸盤台設備3具有沿著X軸方向平行地配設於靜止基台2上之一對引導軌道31、31、以可於X軸方向移動之方式配設於該引導軌道31、31上之第1滑動塊32、以可於Y軸方向移動之方式配設於該第1滑動塊32上之第2滑動塊33、以圓筒構件34支撐於該第2滑動塊33上之蓋台35、及 作為被加工物保持機構之吸盤台36。此吸盤台36具有由多孔性材料構成之吸附吸盤361，而可以圖中未示之吸引機構將為被加工物之圓盤狀半導體晶圓保持於吸附吸盤361上。如此構成之吸盤台36藉配設於圓筒構件34內之圖中未示之脈衝馬達旋轉。此外，於吸盤台36配設有用以固定後述環狀框架之夾362。
上述第1滑動塊32於其下面設有與上述一對引導軌道31、31嵌合之一對被引導溝321、321，並且於其上面設有沿著Y軸方向平行地形成之一對引導軌道322、322。如此構成之第1滑動塊32構造成藉被引導溝321、321嵌合於一對引導軌道31、31，可沿著一對引導軌道31、31於X軸方向移動。圖中所示之實施形態之吸盤台設備3具有用以使第1滑動塊32沿著一對引導軌道31、31於X軸方向移動之X軸方向移動機構(加工進給機構37)。此加工進給機構37具有平行地配設於上述一對引導軌道31與31間之陽螺桿371、用以使該陽螺桿371旋轉驅動之脈衝馬達372等驅動源。陽螺桿371其一端旋轉自如地支撐於固定在上述靜止基台2之軸承塊373，其另一端傳動連結於上述脈衝馬達372之輸出軸。此外，陽螺桿371螺合於形成於突出設於第1滑動塊32之中央部下面之圖中未示之陰螺紋塊的貫穿陰螺孔。因而，藉以脈衝馬達372將陽螺桿371正轉及反轉驅動，可使第1滑動塊32沿著引導軌道31、31於X軸方向移動。
雷射加工裝置具有用以檢測上述吸引台36之加工進給量、即X軸方向位置之X軸方向位置檢測機構374。X 軸方向位置檢測機構374由沿著引導軌道31配設之線性標度374a、配設於第1滑動塊32而與第1滑動塊32一同沿著線性標度374a移動之讀取頭374b構成。此X軸方向位置檢測機構374之讀取頭374b在圖中所示之實施形態中，每1μm便將1脈衝之脈衝信號送至後述控制機構。然後，後述控制機構藉計數所輸入之脈衝信號，檢測吸盤台36之加工進給量、即X軸方向之位置。此外，使用脈衝馬達372作為上述加工進給機構37之驅動源時，藉計數將驅動信號輸出至脈衝馬達372之後述控制機構之驅動脈衝，亦可檢測吸盤台36之加工進給量、即X軸方向之位置。又，使用伺服馬達作為上述加工進給機構37之驅動源時，將檢測伺服馬達之轉速之旋轉編碼器輸出之脈衝信號送至後述控制機構，控制機構計數所輸入之脈衝信號，藉此，亦可檢測吸盤台36之加工進給量、即X軸方向之位置。
上述第2滑動塊33於其下面設有與設在上述第1滑動塊32之上面之一對引導軌道322、322嵌合之一對被引導溝331、331，藉將此被引導溝331、331嵌合於一對引導軌道322、322，構造成可於Y軸方向移動。圖中所示之實施形態之吸盤台設備3具有用以使第2滑動塊33沿著設在第1滑動塊32之一對引導軌道322、322於Y軸方向移動之第1Y軸方向移動機構(第1分度進給機構38)。此第1分度進給機構38具有平行地配設於上述一對引導軌道322與322間之陽螺桿381、用以使該陽螺桿381之脈衝馬達382等驅動源。陽螺桿381其一端旋轉自如地支撐於固定在上述第1滑動塊32之 上面之軸承塊383，其另一端傳動連結於上述脈衝馬達382之輸出軸。此外，陽螺桿381螺合於形成在突出設於第2滑動塊33之中央部下面之圖中未示之陰螺紋塊之貫穿陰螺孔。因而，藉以脈衝馬達382將陽螺桿381正轉及反轉驅動，可使第2滑動塊33沿著引導軌道322、322於Y軸方向移動。
雷射加工裝置具有用以檢測上述第2滑動塊33之分度加工進給量、即Y軸方向位置之Y軸方向檢測機構384。此Y軸方向位置檢測機構384由沿著引導軌道322配設之線性標度384a、配設於第2滑動塊33而與第2滑動塊33一同沿著線性標度384a移動之讀取頭384b構成。此Y軸方向位置檢測機構384之讀取頭384b在圖中所示之實施形態中，每1μm便將1脈衝之脈衝信號送至後述控制機構。然後，後述控制機構藉計數所輸入之脈衝信號，檢測吸盤台36之分度進給量、即Y軸方向之位置。此外，使用脈衝馬達382作為上述第1分度進給機構38之驅動源時，藉計數將驅動信號輸出至脈衝馬達382之後述控制機構之驅動脈衝，亦可檢測吸盤台36之分度進給量、即Y軸方向之位置。又，使用伺服馬達作為上述第1分度進給機構38之驅動源時，將檢測伺服馬達之轉速之旋轉編碼器輸出之脈衝信號送至後述控制機構，控制機構計數所輸入之脈衝信號，藉此，亦可檢測吸盤台36之分度進給量、即Y軸方向之位置。
上述雷射光線照射單元支撐設備4具有沿著Y軸方向平行地配設於靜止基台2上之一對引導軌道41、41、以可於以箭號Y所示之方向移動之方式配設於該引導軌道 41、41上之可動支撐基台42。此可動支撐基台42由可移動地配設於引導軌道41、41上之移動支撐部421、安裝於該移動支撐部421之裝設部422構成。裝設部422於一側面平行地設有於Z軸方向延伸之一對引導軌道423、423。圖中所示之實施形態之雷射光線照射單元支撐設備4具有用以使可動支撐基台42沿著一對引導軌道41、41於Y軸方向移動之第2Y軸方向移動機構(第2分度進給機構43)。此第2分度進給機構43具有平行地配設於上述一對引導軌道41、41間之陽螺桿431、用以旋轉驅動該陽螺桿431之脈衝馬達432等驅動源。陽螺桿431其一端旋轉自如地支撐於固定在上述靜止基台2之圖中未示之軸承塊，其另一端傳動連結於上述脈衝馬達432之輸出軸。此外，陽螺桿431螺合於形成在突出設於構成可動支撐基台42之移動支撐部421之中央部下面之圖中未示的陰螺紋塊之陰螺孔。因此，藉以脈衝馬達432將陽螺桿431正轉及反轉驅動，可使可動支撐基台42沿著引導軌道41、41於Y軸方向移動。
雷射光線照射單元5具有單元支持器51、安裝於該單元支持器51之雷射光線照射機構52。單元支持器51設有可滑動地嵌合於設在上述裝設部422之一對引導軌道423、423之一對被引導溝511、511，藉將此被引導溝511、511嵌合於上述引導軌道423、423，以可於Z軸方向移動之方式受到支撐。
雷射光線照射單元5具有單元支持器51、安裝於該單元支持器51之雷射光線照射機構52。單元支持器51設 有可滑動地嵌合於設在上述裝設部422之一對引導軌道423、423之一對被引導溝511、511，藉將此被引導溝511、511嵌合於上述引導軌道423、423，以可於Z軸方向移動之方式受到支撐。
雷射光線照射單元5具有用以使單元支持器51沿著一對引導軌道423、423於Z軸方向移動之Z軸方向移動機構(聚光點位置調整機構53)。聚光點位置調整機構53具有配設於一對引導軌道423、423間之陽螺桿(圖中未示)、用以將該陽螺桿旋轉驅動之脈衝馬達532等驅動源，藉以脈衝馬達532將圖中未示之陽螺桿正轉及反轉驅動，可使單元支持器51及雷射光線照射機構52沿著引導軌道423、423於Z軸方向移動。此外，圖中所示之實施形態中，藉將脈衝馬達532正轉驅動，可使雷射光線照射機構52於上方移動，藉將脈衝馬達532反轉驅動，可使雷射光線照射機構52於下方移動。
上述雷射光線照射機構52具有實質上配置成水平之圓筒狀殼體521、如第2圖所示配設於殼體521內之脈衝雷射光線振盪機構6、作為將脈衝雷射光線振盪機構6所振盪之雷射光線之光軸偏向至加工進給方向(X軸方向)之光偏向機構的聲光偏向機構7、將通過該聲光偏向機構7之脈衝雷射光線照射於保持在上述吸盤台36之被加工物W的聚光器8。
上述脈衝雷射光線振盪機構6由由YAG雷射振盪器或YVO4雷射振盪器構成之脈衝雷射光線振盪器61、附設於此之重複頻率設定機構62構成。脈衝雷射光線振盪器61 振盪以重複頻率設定機構62設定之預定頻率之脈衝雷射光線(LB)。重複頻率設定機構62設定脈衝雷射光線振盪器61振盪之脈衝雷射光線之重複頻率。
上述聲光偏向機構7具有將雷射光線振盪機構6所振盪之雷射光線(LB)之光軸偏向至加工進給方向(X軸方向)的聲光元件71、生成施加於該聲光元件71之RF(radio frequency)之RF振盪器72、將以該RF振盪器72所生成之RF之功率放大後施加於聲光元件71之RF放大器73、調整以RF振盪器72所生成之RF之頻率之偏向角度調整機構74、調整以RF振盪器72生成之RF之振幅的輸出調整機構75。上述聲光元件71可對應於施加之RF之頻率，調整將雷射光線之光軸偏向之角度，並且可對應於施加之RF之振幅，調整雷射光線之輸出。此外，光偏向機構亦可使用利用電子光學元件之電子光學偏向機構取代上述聲光偏向機構7。上述偏向角度調整機構74及輸出調整機構75以後述控制機構控制。
又，圖中所示之實施形態之雷射光線照射機構52具有用以於對上述聲光元件71施加預定頻率之RF時，吸收如在第2圖以虛線所示業經以聲光元件71偏向之雷射光線之雷射光線吸收機構76。
上述聚光器8具有裝設於殼體521之前端，將業經以上述聲光偏向機構7偏向之脈衝雷射光線朝向下方而變換方向之方向變換鏡81、由將業經以該方向變換鏡81變換方向之雷射光線聚光之遠心透鏡構成的聚光透鏡82。
雷射光線照射機構52如以上構成，以下，就其作 用，參照第2圖來說明。對聲光偏向機構7之偏向角度調整機構74從後述控制機構施加5V電壓，對聲光元件71施加對應於5V之頻率之RF時，從脈衝雷射光線振盪機構6振盪之脈衝雷射光線其光軸如在第2圖中以鏈線所示偏向，而聚光於聚光點Pa。又，於對偏向角度調整機構74從後述控制機構施加10V之電壓，對聲光元件71施加對應於10V之頻率之RF時，從脈衝雷射光線振盪機構6振盪之脈衝雷射光線其光軸如在第2圖以實線所示偏向，聚光於從上述聚光點Pa於加工進給方向(X軸方向)在第2圖中於左方變位預定量之聚光點Pb。另一方面，對偏向角度調整機構74從後述控制機構施加15V之電壓，對聲光元件71施加對應於15V之頻率之RF時，從脈衝雷射光線振盪機構6振盪之脈衝雷射光線其光軸如在第2圖以雙點畫線所示偏向，聚光於從上述聚光點Pb於加工進給方向(X軸方向)在第2圖中於左方變位預定量之聚光點Pc。又，對聲光偏向機構7之偏向角度調整機構74從後述控制機構施加0V電壓，對聲光元件71施加對應於0V之頻率之RF時，從脈衝雷射光線振盪機構6振盪之脈衝雷射光線如在第2圖以虛線所示，被引導至雷射光線吸收機構76。如此，可使以聲光元件71偏向之雷射光線對應於施加於偏向角度調整機構74之電壓，偏向至加工進給方向(X軸方向)。
參照第2圖，繼續說明，雷射加工裝置具有配設於聚光器8之光軸上，雷射光線振盪機構6振盪之雷射光線可通過但反射在被加工物W發出之電漿光之反射機構9、檢 測以該反射機構9所反射之光之波長的波長檢測機構10。反射機構9在第2圖所示之實施形態中，由具有供雷射光線通過之開口911之鏡91構成。
參照第2圖，繼續說明，波長檢測機構10由將以上述反射機構9所反射之光依各波長分光之繞射光柵101、檢測以該繞射光柵101所分光之光之各波長的光強度並輸出光強度信號之線型影像感測器102構成，線型影像感測器102將光強度信號輸出至後述控制機構。此外，後述控制機構依據波長檢測機構10之線型影像感測器102之光強度信號，判定被加工物之材質，控制雷射光線照射機構52。以繞射光柵101分光之光譜中，矽之光譜係波長為251nm，鉭酸鋰之光譜係波長為670nm，銅之光譜係波長為515nm。如此形成被加工物之物質與電漿之波長之關係記憶於後述控制機構之記憶體。因而，後述控制機構若以波長檢測機構10之線型影像感測器102測定之波長為251nm左右，可判定以從雷射光線照射機構52之聚光器8照射之雷射光線加工之被加工物為矽，若以波長檢測機構10之線型影像感測器102測定之波長為670nm左右，可判定以從雷射光線照射機構52之聚光器8照射之雷射光線加工之被加工物為鉭酸鋰，以波長檢測機構10之線型影像感測器102測定之波長為515nm左右，可判定以從雷射光線照射機構52之聚光器8照射之雷射光線加工之被加工物為銅。在圖中所示之實施形態中，由於將反射機構9配設於聚光器8之光軸上，可在光軸上檢測藉將雷射光線照射於被加工物而發出之電漿光， 故可確實地檢測藉將雷射光線照射於位於形成有細孔之底且由金屬構成之焊墊而發出之電漿光。
返回第1圖，繼續說明，雷射加工裝置具有配設於殼體521之前端部，拍攝應以上述雷射光線照射機構52雷射加工之加工區域之拍攝機構11。此拍攝機構11除了以可視光線拍攝之一般拍攝元件(CCD)外，還以對被加工物照射紅外線之紅外線照明機構、捕捉以該紅外線照明機構照射之紅外線之光學系統、輸出對應於以該光學系統所捕捉之紅外線之電信號的拍攝元件(紅外線CCD)等構成，並將所拍攝之圖像信號送至後述控制機構。
雷射加工裝置具有第3圖所示之控制機構20。控制機構20以電腦構成，具有根據控制程式進行運算處理之中央處理裝置(CPU)201、儲存控制程式等之唯讀記憶體(ROM)202、儲存後述控制圖、被加工物之設計值之資料或運算結果等之可讀取的隨機存取記憶體(RAM)203、計數器204、輸入介面205及輸出介面206。可於控制機構20之輸入介面205輸入來自上述X軸方向位置檢測機構374、Y軸方向位置檢測機構384、波長檢測機構10之線型影像感測器102及拍攝機構11等之檢測信號。然後，從控制機構20之輸出介面206將控制信號輸出至上述脈衝馬達372、脈衝馬達382、脈衝馬達432、脈衝馬達532、雷射光線照射機構52、顯示機構200等。此外，上述隨機存取記憶體(RAM)203具有記憶形成被加工物之物質與電漿之波長之關係的第1記憶區域203a、記憶後述晶圓之設計值之資料之第2記憶區域 203b、記憶後述脈衝雷射光線之最小發數之第3記憶區域203c及其他記憶區域。
雷射加工裝置如以上構成，以下，就其作用作說明。於第4圖顯示作為進行雷射加工之被加工物之半導體晶圓30的平面圖。第4圖所示之半導體晶圓30以於矽基板300(第1構件)之表面300a排列成格子狀之複數分割預定線301劃分複數區域，於此所劃分之區域分別形成IC、LSI等裝置302。此各裝置302皆為同一結構。於裝置302之表面分別如第5圖所示形成有複數焊墊303(303a~303j)(第2構件)。作為此第2構件之焊墊303(303a~303j)在圖中所示之實施形態中以銅形成。此外，在圖中所示之實施形態中，303a與303f、303b與303g、303c與303h、303d與303i、303e與303j係X方向位置相同。於此複數焊墊303(303a~303j)分別形成從裡面300b到達焊墊303之加工孔(通孔)。各裝置302之焊墊303(303a~303j)之X方向(在第5圖為左右方向)之間隔A、及隔著在形成於各裝置302之焊墊303之分割預定線301於X方向(在第5圖為左右方向)相鄰之焊墊、即焊墊303e與焊墊303a之間隔B在圖中所示之實施形態中設定為同一間隔。又，各裝置302之焊墊303(303a~303j)之Y方向(在第5圖為上下方向)之間隔C、及隔著在形成於各裝置302之焊墊303之分割預定線301於Y方向(在第5圖為上下方向)相鄰之焊墊、即焊墊303f與焊墊303a及焊墊303j與焊墊303e之間隔D在圖中所示之實施形態中設定為同一間隔。關於如此構成之半導體晶圓30，配設於第4圖所示之各行E1‥‥En及各列 F1‥‥Fn之裝置302之個數與上述各間隔A,B,C,D及X,Y座標值其設計值之資料儲存於上述隨機存取記憶體(RAM)203之第2記憶區域203b。
就使用上述雷射加工裝置，於形成於半導體晶圓30之各裝置302之焊墊303(303a~303j)部形成雷射加工孔(通孔)之雷射加工的實施形態作說明。如第6圖所示，半導體晶圓30係將表面300a貼附於裝設在環狀框架40之由聚烯等合成樹脂片構成之保護帶50。因而，半導體晶圓30係裡面300b形成為上側。如此進行而藉由保護帶50支撐於環狀框架40之半導體晶圓30係將保護帶50側載置於第1圖所示之雷射加工裝置之吸盤台36上。然後，藉使圖中未示之吸引機構作動，半導體晶圓30藉由保護帶50吸引保持於吸盤台36上。因而，半導體晶圓30以裡面300b為上側而保持。又，環狀框架40以夾362固定。
如上述，吸引保持有半導體晶圓30之吸盤台36以加工進給機構37定位於拍攝機構11之正下方。當吸盤台36定位於拍攝機構11之正下方時，吸盤台36上之半導體晶圓30形成為定位於第7圖所示之座標位置之狀態。在此狀態下，實施校準作業，該校準作業係形成於保持在吸盤台36之半導體晶圓30之格子狀分割預定線301是否以平行於X軸方向及Y軸方向之方式配設。即，以拍攝機構11拍攝保持於吸盤台36之半導體晶圓30，執行型樣匹配等圖像處理，而進行校準作業。此時，半導體晶圓30之形成有分割預定線301之表面300a位於下側，而由於拍攝機構11如上述具有以 紅外線照明機構、捕捉紅外線之光學系統及輸出對應於紅外線之電信號之拍攝元件(紅外線CCD)等構成之拍攝機構，故可從半導體晶圓30之裡面300b透過，拍攝分割預定線301。
接著，移動吸盤台36，將形成於半導體晶圓30之裝置302之最上位行E1之第7圖中最左端的裝置302定位於拍攝機構11之正下方。然後，進一步，將形成於裝置302之電極303(303a~303j)之在第7圖中左上之電極303a定位於拍攝機構11之正下方。在此狀態下，當拍攝機構11檢測出電極303a後，將其座標值(a1)作為第1加工進給開始位置座標值，送至控制機構20。然後，控制機構20將此座標值(a1)作為第1加工進給開始位置座標值，儲存於隨機存取記憶體(RAM)203(加工進給開始位置檢測步驟)。此時，由於拍攝機構11與雷射光線照射機構52之聚光器8於X軸方向隔著預定間隔配設，故X座標值係儲存加上上述拍攝機構11與聚光器8之間隔之值。
當如此進行，檢測出在第7圖中最上行E1之裝置302之第1加工進給開始位置座標值(a1)後，將吸盤台36於Y軸方向分度進給分割預定線301之間隔，同時，於X軸方向移動，將在第7圖中自最上位算起第2行E2之最左端的裝置302定位於拍攝機構11之正下方。然後，進一步將形成於裝置302之電極303(303a~303j)之在第5圖左上之電極303a定位於拍攝機構11之正下方。在此狀態下，當拍攝機構11檢測出電極303a後，將該座標值(a2)作為第2加工進給開始位 置座標值，送至控制機構20。然後，控制機構20將此座標值(a2)作為第2加工進給開始位置座標值，儲存於隨機存取記憶體(RAM)203。此時，由於拍攝機構11與雷射光線照射機構52之聚光器8如上述於X軸方向隔著預定間隔配設，故X座標值係儲存加上上述拍攝機構11與聚光器8之間隔之值。之後，控制機構20反覆執行上述分度進給及加工進給開始位置檢測步驟至第7圖中最下位行En為止，檢測形成於各行之裝置302之加工進給開始位置座標值(a3~an)，將此儲存於隨機存取記憶體(RAM)203。此外，在圖中所示之實施形態中，形成於半導體晶圓30之複數裝置302之在第7圖最下位行En之最左端之裝置302設定作為測量裝置，將此測量裝置之開始位置座標值(an)作為測量位置座標值(an)而儲存於隨機存取記憶體(RAM)203。
當實施上述加工進給開始位置檢測步驟後，移動吸盤台36，將儲存於上述隨機存取記憶體(RAM)203之測量位置座標值(an)定位於雷射光線照射機構52之聚光器8之正下方。如此測量位置座標值(an)定位於聚光器8之正下方之狀態為第8(a)圖所示之狀態。接著，控制機構20設定成對上述偏向角度調整機構74施加10V之電壓，並將從脈衝雷射光線振盪機構6所振盪之脈衝雷射光線之光程如在第2圖以實線所示聚光於聚光點Pb。然後，控制機構20使雷射光線照射機構52作動，從聚光器8照射脈衝雷射光線，於矽基板300形成從裡面側到達焊墊303之雷射加工孔。於形成此雷射加工孔之際，控制機構20以計數器204計數雷射光線振盪機構 6振盪之脈衝雷射光線之發數，並且使上述波長檢測機構10作動，從線型影像感測器102將檢測信號輸入至控制機構20。控制機構20若以波長檢測機構10之線型影像感測器102所測定之光譜之波長為251nm時，判定正加工矽基板300，而繼續上述脈衝雷射光線之照射。然後，當以波長檢測機構10之線型影像感測器102所測定之光譜之波長變化為515nm後，控制機構20判斷以銅形成之焊墊303已加工，將至此變換時為止之脈衝雷射光線之發數設定為最小值，將此最小發數儲存於隨機存取記憶體(RAM)203(最小發數設定步驟)。控制機構20繼續脈衝雷射光線之照射，當以波長檢測機構10之線型影像感測器102所測定之光譜之波長從251nm完全變化成515nm後，將至此時間點為止之脈衝雷射光線之發數設定為最大值，將此最大發數儲存於隨機存取記憶體(RAM)203(最大發數設定步驟)。與此同時，控制機構20對聲光偏向機構7之偏向角度調整機構74施加0V電壓，將從脈衝雷射光線振盪機構6所振盪之脈衝雷射光線如第2圖虛線所示引導至雷射光線吸收機構76。此外，如第8(b)圖所示，於用於實施最小發數設定步驟及最大發數設定步驟之裝置形成從裡面側到達焊墊303之雷射加工孔304。雖然當如此形成雷射加工孔304時，有焊墊303熔融，孔張開之情形，但不使用設定作為測量用裝置之裝置302作為製品。
上述最小發數設定步驟及最大發數設定步驟之加工條件如下設定。
光源：LD激發Q開關Nd：YVO4
波長：355nm
重複頻率：50kHz
平均輸出：2W
聚光點徑：φ50μm
當實施上述最小發數設定步驟及最大發數設定步驟後，實施於形成於半導體晶圓30之各裝置302之各電極303(303a~303j)之裡面穿設雷射加工孔(通孔)之穿孔步驟。穿孔步驟首先使加工進給機構37作動，移動吸盤台36，將儲存於上述隨機存取記憶體(RAM)203之第1加工進給開始位置座標值(a1)定位於雷射光線照射機構52之聚光器8之正下方。如此第1加工進給開始位置座標值(a1)定位於聚光器8之正下方之狀態係第9(a)圖所示之狀態。從第9(a)圖所示之狀態控制機構20將上述加工進給機構37控制成將吸盤台36於在第9(a)圖以箭號X1所示之方向以預定移動速度加工進給，同時，使雷射光線照射機構52作動，從聚光器8照射脈衝雷射光線。此外，從聚光器8照射之雷射光線之聚光點P對準半導體晶圓30之表面30a附近。此時，控制機構20依據來自X軸方向位置檢測機構374之讀取頭374b之檢測信號，輸出用以控制聲光偏向機構7之偏向角度調整機構74及輸出調整機構75之控制信號。
另一方面，RF振盪器72輸出對應於來自偏向角度調整機構74及輸出調整機構75之控制信號之RF。從RF振盪器72輸出之RF之功率以RF放大器73放大，並施加於聲光 元件71。結果，聲光元件71使從脈衝雷射光線振盪機構6振盪之脈衝雷射光線之光程與移動速度同步，在從第2圖以鏈線所示之位置至以2點畫線所示之位置之範圍偏向，而對同一位置照射脈衝雷射光線。結果，可對第1加工進給開始位置座標值(a1)照射預定輸出之脈衝雷射光線。此外，上述穿孔步驟之加工條件與上述最小發數設定步驟及最大發數設定步驟之加工條件相同。
實施上述穿孔步驟之際，控制機構20以計數器204計數雷射光線振盪機構6振盪之脈衝雷射光線之發數，並且使上述波長檢測機構10作動，從線型影像感測器102將檢測信號輸入至控制機構20。控制機構20若脈衝雷射光線之發數即使達到該最小值，以波長檢測機構10之線型影像感測器102所測定之光譜之波長仍為251nm時，判斷正加工矽基板300，而繼續上述穿孔步驟。然後，控制機構20當脈衝雷射光線之發數達到最小值，以波長檢測機構10之線型影像感測器102所測定之波長變化為515nm後，判斷以銅形成之焊墊303已加工，對聲光偏向機構7之偏向角度調整機構74施加0V電壓，對聲光元件71施加對應於0V之頻率之RF，將從脈衝雷射光線振盪機構6振盪之脈衝雷射光線如在第2圖以虛線所示引導至雷射光線吸收機構76。因而，不致將脈衝雷射光線照射於保持於吸盤台36之半導體晶圓30。如此，由於當將脈衝雷射光線照射於焊墊303時，以上述波長檢測機構10之線型影像感測器102檢測焊墊303已加工，而停止對焊墊303之脈衝雷射光線之照射，故焊墊303不致 熔融，孔張開。結果，如第9(b)圖所示，可於半導體晶圓30之矽基板300形成到達焊墊303之加工孔304。此外，由於上述波長檢測機構10所作之焊墊303已加工之檢測係如上述將反射機構9配設於聚光器8之光軸上，在光軸上檢測藉將雷射光線照射於為被加工物之半導體晶圓30所發出之電漿光，故可確實地檢測藉將雷射光線照射於位於形成有加工孔304之底且由銅構成之焊墊303而發出之電漿光。
又，在上述穿孔步驟中，若即使脈衝雷射光線之發數達到最小值，以波長檢測機構10之線型影像感測器102所測定之光譜之波長仍為251nm時，即不變化成形成焊墊之銅之光譜的波長(515nm)時，控制機構20繼續脈衝雷射光線之照射至脈衝雷射光線之發數達到最大值為止。然後，當脈衝雷射光線之發數達到最大值後，控制機構20對聲光偏向機構7之偏向角度調整機構74施加0V電壓，將從脈衝雷射光線振盪機構6所振盪之脈衝雷射光線如第2圖以虛線所示引導至雷射光線吸收機構76。如此，由於不變化成形成焊墊之銅之光譜的波長(515nm)時，於脈衝雷射光線之發數達到最大值之際，停止脈衝雷射光線之照射，故即使不適當地產生電漿光時，焊墊303亦不致熔融，孔張開。
另一方面，於控制機構20輸入有來自X軸方向位置檢測機構374之讀取頭374b之檢測信號，以計數器204計數此檢測信號。然後，當計數器204之計數值達到下個焊墊303座標值後，控制機構20控制雷射光線照射機構52，實施上述穿孔步驟。之後，控制機構20亦每當計數器204之計數 值達到焊墊303之座標值時，控制機構20便使雷射光線照射機構52作動，實施上述穿孔步驟。然後，如第9(b)圖所示，當於形成於半導體晶圓30之E1行之最右端之裝置302的焊墊303在第9(b)圖中最右端之電極303e位置實施上述穿孔步驟後，停止上述加工進給機構37之作動，而停止吸盤台36之移動。結果，如第9(b)圖所示，於半導體晶圓30之矽基板300形成到達焊墊303之加工孔304。
接著，控制機構20將上述第第1分度進給機構38控制成將雷射光線照射機構52之聚光器8於第9(b)圖中垂直於紙面之方向分度進給。另一方面，於控制機構20輸入有來自Y軸方向位置檢測機構384之讀取頭384b之檢測信號，以計數器204計數此檢測信號。然後，當計數器204之計數值達到相當於焊墊303在第5圖中Y軸方向之間隔C之值後，停止第1分度進給機構38之作動，而停止雷射光線照射機構52之聚光器8之分度進給。結果，聚光器8定位於與上述焊墊303e對向之焊墊303j(參照第5圖)之正上方。此狀態係第10(a)圖所示之狀態。在第10(a)圖所示之狀態下，控制機構20將上述加工進給機構37控制成將吸盤台36於第10(a)圖中以箭號X2所示之方向以預定移動速度加工進給，同時，使雷射光線照射機構52作動，實施上述穿孔步驟。然後，控制機構20如上述以計數器204計數來自X軸方向位置檢測機構374之讀取頭374b之檢測信號，每當該計數值達到焊墊303，控制機構20便使雷射光線照射機構52作動，實施上述穿孔步驟。然後，如第10(b)圖所示，當於形成於半導 體晶圓30之E1行之最右端的裝置302之焊墊303f位置實施上述穿孔步驟後，停止上述加工進給機構37之作動，而停止吸盤台36之移動。結果，如第10(b)圖所示，在半導體晶圓30之矽基板300，於焊墊303之裡面側形成雷射加工孔304。
如以上進行，當於形成於半導體晶圓30之E1行之裝置302的焊墊303之裡面側形成雷射加工孔304後，控制機構20使加工進給機構37及第1分度進給機構38作動，將形成於半導體晶圓30之E2行之裝置302的焊墊303之儲存於上述隨機存取記憶體(RAM)203之第2加工進給開始位置座標值(a2)定位於雷射光線照射機構52之聚光器8之正下方。然後，控制裝置20控制雷射光線照射機構52與加工進給機構37及第1分度進給機構38，於形成於半導體晶圓30之E2行之裝置302之焊墊303的裡面側實施上述穿孔步驟。之後，對形成於半導體晶圓30之E3~En行之裝置之焊墊303的裡面側亦實施上述穿孔步驟。結果，在半導體晶圓30之矽基板300，於形成於各裝置302之焊墊303之裡面側形成雷射加工孔304。
此外，在上述穿孔步驟，在第5圖之X軸方向之間隔A區域與間隔B區域及第6圖之Y軸方向之間隔C區域與間隔D區域，不將脈衝雷射光線照射於半導體晶圓30。如此，為不將脈衝雷射光線照射於半導體晶圓30，上述控制機構20對聲光偏向機構7之偏向角度調整機構74施加0V電壓。結果，由於對聲光元件71施加對應於0V之頻率之RF， 從脈衝雷射光線振盪機構6所振盪之脈衝雷射光線(LB)如在第2圖以虛線所示，被引導至雷射光線吸收機構76，故不致照射於半導體晶圓30。
以上，依據圖中所示之實施形態，說明了本發明，本發明不僅限於實施形態，在本發明之旨趣之範圍，可進行各種變形。舉例言之，在上述實施形態中，就一例作了說明，該例係於分別於形成在基板(第1構件)表面之複數裝置配設有焊墊(第2構件)之晶圓形成從基板(第1構件)之裡面側到達焊墊(第2構件)之雷射加工孔，於接合有以第1材料形成之第1構件及以第2材料形成之第2構件之被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔時，可廣泛地應用。
1‧‧‧雷射加工裝置
2‧‧‧靜止基台
3‧‧‧吸盤台設備
4‧‧‧雷射光線照射單元支撐設備
5‧‧‧雷射光線照射單元
6‧‧‧脈衝雷射光線振盪機構
7‧‧‧聲光偏向機構
8‧‧‧聚光器
9‧‧‧反射機構
10‧‧‧波長檢測機構
11‧‧‧拍攝機構
20‧‧‧控制機構
30‧‧‧半導體晶圓
31，41，322，423‧‧‧引導軌道
32‧‧‧第1滑動塊
33‧‧‧第2滑動塊
34‧‧‧圓筒構件
35‧‧‧蓋台
36‧‧‧吸盤台
37‧‧‧加工進給機構
38‧‧‧第1分度進給機構
40‧‧‧環狀框架
42‧‧‧可動支撐基台
43‧‧‧第2分度進給機構
50‧‧‧保護帶
51‧‧‧單元支持器
52‧‧‧雷射光線照射機構
53‧‧‧聚光點位置調整機構
61‧‧‧脈衝雷射光線振盪器
62‧‧‧重複頻率設定機構
71‧‧‧聲光元件
72‧‧‧RF振盪器
73‧‧‧RF放大器
74‧‧‧偏向角度調整機構
75‧‧‧輸出調整機構
76‧‧‧雷射光線吸收機構
81‧‧‧方向變換鏡
82‧‧‧聚光透鏡
91‧‧‧鏡
101‧‧‧繞射光柵
102‧‧‧線型影像感測器
200‧‧‧顯示機構
201‧‧‧中央處理裝置
202‧‧‧唯讀記憶體
203‧‧‧隨機存取記憶體
203a‧‧‧第1記憶區域
203b‧‧‧第2記憶區域
203c‧‧‧第3記憶區域
204‧‧‧計數器
205‧‧‧輸入介面
206‧‧‧輸出介面
300‧‧‧矽基板
300a‧‧‧表面
300b‧‧‧裡面
301‧‧‧分割預定線
302‧‧‧裝置
303，303a-303j‧‧‧焊墊
304‧‧‧雷射加工孔
321，331，511‧‧‧被引導溝
361‧‧‧吸附吸盤
362‧‧‧夾
371，381，431‧‧‧陽螺桿
372，382，432，532‧‧‧脈衝馬達
373，383‧‧‧軸承塊
374‧‧‧X軸方向位置檢測機構
374a，384a‧‧‧線性標度
374b，384b‧‧‧讀取頭
384‧‧‧Y軸方向位置檢測機構
421‧‧‧移動支撐部
422‧‧‧裝設部
521‧‧‧殼體
911‧‧‧開口
A-D‧‧‧間隔
a1-an‧‧‧座標值
E1-En‧‧‧行
F1-Fn‧‧‧列
LB‧‧‧脈衝雷射光線
P，Pa-Pc‧‧‧聚光點
X，Y，Z‧‧‧箭號
第1圖係根據本發明構成之雷射加工裝置之立體圖。
第2圖係裝備於第1圖所示之雷射加工裝置之雷射光線照射機構之結構方塊圖。
第3圖係裝備於第1圖所示之雷射加工裝置之控制機構之結構方塊圖。
第4圖係作為被加工物之半導體晶圓之平面圖。
第5圖係放大第4圖所示之半導體晶圓之一部份而顯示的平面圖。
第6圖係顯示於裝設在環狀框架之保護帶之表面貼附有第4圖所示之半導體晶圓之狀態的立體圖。
第7圖係顯示與第4圖所示之半導體晶圓保持於第1圖 所示之雷射加工裝置之吸盤台之預定位置的狀態之座標之關係之說明圖。
第8(a)圖、第8(b)圖係本發明之穿孔方法之最小發數設定步驟及最大發數設定步驟之說明圖。
第9(a)圖、第9(b)圖係本發明之穿孔方法之穿孔步驟的說明圖。
第10(a)圖、第10(b)圖係本發明之穿孔方法之穿孔步驟的說明圖。
6‧‧‧脈衝雷射光線振盪機構
7‧‧‧聲光偏向機構
8‧‧‧聚光器
9‧‧‧反射機構
10‧‧‧波長檢測機構
52‧‧‧雷射光線照射機構
61‧‧‧脈衝雷射光線振盪器
62‧‧‧重複頻率設定機構
71‧‧‧聲光元件
72‧‧‧RF振盪器
73‧‧‧RF放大器
74‧‧‧偏向角度調整機構
75‧‧‧輸出調整機構
76‧‧‧雷射光線吸收機構
81‧‧‧方向變換鏡
82‧‧‧聚光透鏡
91‧‧‧鏡
101‧‧‧繞射光柵
102‧‧‧線型影像感測器
911‧‧‧開口
LB‧‧‧脈衝雷射光線
Pa-Pc‧‧‧聚光點
X‧‧‧箭號

Claims (2)

  1. 一種穿孔方法，係於接合有以第1材料形成之第1構件與以第2材料形成之第2構件的被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔者，其包含有：最小發數設定步驟，係從第1構件側將脈衝雷射光線照射於被加工物之任意區域，形成雷射加工孔之際，計數脈衝雷射光線之發數，並且測量因雷射光線之照射電漿而發出之物質固有的光譜，將因雷射光線之照射發出之電漿的光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜的變換時為止之脈衝雷射光線之發數設定為最小值者；最大發數設定步驟，係將從第1材料固有之光譜完全變化成第2材料固有之光譜時為止的脈衝雷射光線之發數設定為最大值者；及穿孔步驟，係實施該最少發數設定步驟及最大發數設定步驟後，從第1構件側將脈衝雷射光線照射於被加工物之預定加工位置，形成雷射加工孔之際，計數脈衝雷射光線之發數，並且測量因雷射光線之發射電漿發出之物質固有之光譜，於脈衝雷射光線之發數達到該最小值，且因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，停止脈衝雷射光線之照射，即使脈衝雷射光線之發數達到該最小值，於因脈衝雷射光線之照射而發出之電漿的光譜未從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜之情況 下，繼續脈衝雷射光線之照射至脈衝雷射光線之發數達到該最大值為止後，停止照射者。
  2. 一種雷射加工裝置，係於接合有以第1材料形成之第1構件與以第2材料形成之第2構件之被加工物形成從第1構件到達第2構件之雷射加工孔者，其包含有：被加工物保持機構，係保持被加工物者；雷射光線照射機構，係將脈衝雷射光線照射於保持於該被加工物保持機構之被加工物者；移動機構，係使該被加工物保持機構與該雷射光線照射機構相對地移動者；電漿檢測機構，係檢測藉從該雷射光線射機構將脈衝雷射光線照射於被加工物而產生之電漿之光譜者；及控制機構，係具有記憶形成雷射加工孔所需之脈衝雷射光線之發數之最小值與最大值之記憶體及計數以該雷射光線照射機構照射之脈衝雷射光線之發數之計數器，依據該計數器之計數值及來自該電漿檢測機構之檢測信號，控制該雷射光線照射機構者；該控制機構將該雷射光線照射機構控制成從第1構件側將脈衝雷射光線照射於被加工物之預定加工位置，形成雷射加工孔之際，於脈衝雷射光線之發數達到該最小值，且因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜從第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜時，停止脈衝雷射光線之照射，即使脈衝雷射光線之發數達到該最小值，於因雷射光線之照射而發出之電漿的光譜未從 第1材料固有之光譜變化成第2材料固有之光譜之情況下，繼續脈衝雷射光線之照射至脈衝雷射光線之發數達到該最大值為止後，停止照射者。
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