TW201341100A - 雷射加工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一種雷射加工方法及雷射加工裝置，該雷射加工方法及雷射加工裝置係即使於應雷射加工之區域混雜有2種以上之構件時，亦可在不作成各構件之座標資料下，以適合各構件之加工條件施行雷射加工。本發明之雷射加工方法係藉對複數構件混雜之被加工物照射雷射光線而形成雷射加工溝者，其係預先設定分別對應於形成用以形成被加工物之複數構件的物質之加工條件；然後，檢測藉對用以形成被加工物之複數構件照射雷射光線而分別產生之電漿之波長；選定對應於與所檢測出之電漿之波長對應之構件的加工條件；以所選定之加工條件照射雷射光線。

Description

雷射加工方法及雷射加工裝置 發明領域
本發明係有關於藉對複數構件混雜之被加工物照射雷射光線而形成雷射加工溝之雷射加工方法及雷射加工裝置。
發明背景
如該業者眾所皆知，在半導體元件製程中，以於約略圓板形狀之半導體基板之表面排列成格子狀之稱為切割道的切斷預定線劃分複數區域，沿著切割道切斷於此劃分之區域形成有IC、LSI等元件之半導體晶圓，藉此，製造諸個半導體元件。半導體晶圓之沿著切割道之切斷通常以切削裝置進行。此切削裝置包含有保持為被加工物之半導體晶圓之吸盤台、用以切削保持於該吸盤台之半導體晶圓之切削機構、使吸盤台與切削機構相對地移動之移動機構。切削機構包含有高速旋轉之旋轉心軸及裝設於該心軸之切削刀片。切削刀片由圓盤狀基台、及裝設於該基台之側面外周部之環狀切割刀刃構成，切割刀刃以電鑄固定例如粒徑3μm左右之鑽石研磨粒而形成厚度20μm左右。
又，最近，為提高IC、LSI等元件之處理能力， 於如矽晶圓之半導體基板之表面使由SiOF、BSG(SiOB)等無機物系膜、或聚醯亞胺系、聚對二甲苯系等聚合物膜之有機物系膜構成的低介電常數絕緣體被膜(Low-k膜)積層之形態的半導體晶圓已實用化。
又，於切割道上之Low-k膜部份配設有用以測試元件之功能之稱為測試組件組(Teg)的測試用金屬圖形之半導體晶圓已實用化。
當以切削刀片沿著切割道切削積層有上述Low-k膜之形態之半導體晶圓時，Low-k膜如雲母般積層成多層，並且非常易碎，故Low-k膜剝離，此剝離到達至元件，而有對半導體晶圓造成嚴重之損傷之問題。又，當以切削刀片沿著切割道切削於切割道上部份配設有用以測試元件之功能之稱為測試組件組(Teg)之測試用金屬圖形的半導體晶圓時，因金屬圖形以銅等具有黏性之金屬形成，故有產生溢料並且於元件之側面產生缺口而使元件之品質降低的問題。
為解決上述問題，提出一種晶圓之分割方法，該晶圓之分割方法係藉沿著半導體晶圓之切割道，照射雷射光線，形成雷射加工溝，而去除Low-k膜或Teg，將切割刀片定位於該已去除之區域來切削。然而，於切割道配設有Low-k膜及Teg膜時，由於Low-k膜之加工條件與Teg之加工條件不同，故實施Teg去除步驟及Low-k膜去除步驟，該Teg去除步驟係預先檢測Teg之位置，作成座標資料，依據此座標資料，對Teg照射雷射光線，去除Teg，該Low-k膜去除步 驟係對上述Low-k膜之區域照射雷射光線，去除Low-k膜(例如參照專利文獻1)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1日本專利公開公報2005-118832號
發明概要
而揭示於上述專利文獻1之技術必須預先檢測Teg之位置來作成座標資料，而有生產性差之問題。又，由於將用以保持晶圓之保持機構加工進給之際，對照保持機構之位置與座標資料，控制加工條件，故當於保持機構之位置與座標資料間產生偏移時，有無法以適當之加工條件加工Teg及Low-k膜之問題。
本發明係鑑於上述事實而發明者，其主要之技術課題在於提供一種雷射加工方法及雷射加工裝置，該雷射加工方法及雷射加工裝置係於應雷射加工之區域混雜有2種以上之構件時，可在不作成各構件之座標資料下，以適合各構件之加工條件施行雷射加工。
為解決上述主要之技術性課題，根據本發明，提供一種雷射加工方法，該雷射加工方法係藉對複數構件混雜之被加工物照射雷射光線而形成雷射加工溝者，其包含有加工條件設定步驟、波長檢測步驟、加工條件選定步驟、 及雷射加工步驟，該加工條件設定步驟係設定分別對應於形成用以構成被加工物之複數構件的物質之加工條件；該波長檢測步驟係檢測藉對用以構成被加工物之複數構件照射雷射光線而分別產生之電漿之波長；該加工條件選定步驟係於實施波長檢測步驟後，選定對應於與所檢測出之電漿之波長對應之構件的加工條件；該雷射加工步驟係以所選定之加工條件對被加工物照射雷射光線而形成雷射加工溝。
又，根據本發明，提供一種雷射加工裝置，該雷射加工裝置包含有被加工物保持機構、雷射光線照射機構、加工進給機構、電漿檢測機構、及控制機構；該被加工物保持機構係保持被加工物；該雷射光線照射機構係具有振盪發射雷射光線之雷射光線振盪機構、調整以該雷射光線振盪機構所振盪發射之雷射光線之輸出的輸出調整機構、及用以將業經該輸出調整機構調整輸出之雷射光線聚光之聚光器；且對保持於該被加工物保持機構之被加工物照射雷射光線；該加工進給機構係將該被加工物保持機構及該雷射光線照射機構相對地加工進給者；該電漿檢測機構係檢測藉對保持於該被加工物保持機構之被加工物照射雷射光線而產生之電漿的波長；該控制機構係依據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；該電漿檢測機構具有分歧機構、複數帶通濾波器、及複數光檢器；該分歧機構係將電漿光分歧成複數路徑；該複數帶通濾波器係分別配設於該複數路徑，且分別設定成僅使複 數物質之電漿之特定波長通過；該複數光檢器係接收分別通過該複數帶通濾波器之光而將光強度信號輸出至該控制機構；該控制機構具有儲存有加工條件表之記憶體，該加工條件表係設定了分別與形成用以構成被加工物之複數構件之物質對應之加工條件；又，依據來自該複數光檢器之檢測信號，選定設定於該加工條件圖之加工條件，而以所選定之加工條件控制該雷射光線照射機構。
上述加工條件表分別對應於形成複數構件之物質而設定有雷射光線之輸出，上述控制機構依據來自複數光檢器之檢測信號，控制該輸出調整機構以成為設定於該加工條件表之輸出。
又，上述雷射光線振盪機構包含有振盪發射脈衝雷射光線之脈衝雷射振盪器、及設定該脈衝雷射振盪器振盪發射之脈衝雷射光線之重複頻率之重複頻率設定機構，上述加工條件表係分別對應於形成複數構件之物質而設定有雷射光線之重複頻率，上述控制機構依據來自該複數光檢器之檢測信號，控制該重複頻率設定機構以成為設定於該加工條件表之重複頻率。
由於本發明之藉對複數構件混雜之被加工物照射雷射光線而形成雷射加工溝之雷射加工方法預先設定分別對應於形成用以構成被加工物之複數構件的物質之加工條件；然後，檢測藉對用以構成被加工物之複數構件照射雷射光線而分別產生之電漿之波長；選定對應於與所檢測 出之電漿之波長對應之構件的加工條件；以所選定之加工條件照射雷射光線，故於應雷射加工之區域混雜有2種以上之構件時，每次對各構件照射脈衝雷射光線，產生各自之波長之電漿時，控制機構可以適合各構件之加工條件施行雷射加工。
又，本發明之雷射加工裝置由於雷射加工裝置包含有電漿檢測機構、及控制機構，該電漿檢測機構係檢測藉對保持於被加工物保持機構之被加工物照射雷射光線而產生之電漿的波長；該控制機構係依據來自電漿檢測機構之檢測信號，控制該雷射光線照射機構；電漿檢測機構具有分歧機構、複數帶通濾波器、及複數光檢器，該分歧機構係將電漿光分歧成複數路徑；該複數帶通濾波器係分別配設於該複數路徑，且僅使分別設定之複數物質之電漿之特定波長通過；該複數光檢器係接收分別通過該複數帶通濾波器之光而將光強度信號輸出至該控制機構；控制機構具有儲存有加工條件表之記憶體，該加工條件表係設定了分別與形成用以構成被加工物之複數構件之物質對應之加工條件；又，依據來自複數光檢器之檢測信號，選定設定於該加工條件表之加工條件，而以所選定之加工條件控制該雷射光線照射機構，故於應雷射加工之區域混雜有2種以上之構件時，每次對各構件照射脈衝雷射光線，產生各自之波長之電漿時，控制機構可以適合各構件之加工條件施行雷射加工。
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‧‧‧拍攝機構
7‧‧‧電漿檢測機構
8‧‧‧控制機構
10‧‧‧半導體晶圓
11‧‧‧半導體基板
11a‧‧‧表面
31‧‧‧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
41，322，423‧‧‧引導軌道
42‧‧‧可動支撐基台
43‧‧‧第2分度進給機構
51‧‧‧單元支持器
52‧‧‧雷射光線照射機構
71‧‧‧電漿受光機構
72a‧‧‧第1光程
72b‧‧‧第2光程
72c‧‧‧第3光程
72d‧‧‧第4光程
72e‧‧‧第5光程
72f‧‧‧第6光程
73a-73c‧‧‧分光鏡
74a，74b，524a‧‧‧方向轉換鏡
75a‧‧‧第1帶通濾波器
75b‧‧‧第2帶通濾波器
75c‧‧‧第3帶通濾波器
75d‧‧‧第4帶通濾波器
76a‧‧‧第1光檢器
76b‧‧‧第2光檢器
76c‧‧‧第3光檢器
76d‧‧‧第4光檢器
81‧‧‧中央處理裝置
82‧‧‧唯讀記憶體
83‧‧‧隨機存取記憶體
84‧‧‧輸入介面
85‧‧‧輸出介面
111‧‧‧切割道
112‧‧‧元件
113‧‧‧低介電常數絕緣體被膜
114‧‧‧測試用金屬圖形
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
421‧‧‧移動支撐部
422‧‧‧裝設部
521‧‧‧殼體
522‧‧‧脈衝雷射光線振盪機構
522a‧‧‧脈衝雷射振盪器
522b‧‧‧重複頻率設定機構
523‧‧‧輸出調整機構
524‧‧‧聚光器
524b‧‧‧聚光透鏡
711‧‧‧聚光透鏡
712‧‧‧透鏡盒
713‧‧‧角度調整用鈕
F‧‧‧框架
T‧‧‧保護膠帶
W‧‧‧被加工物
X，X1，Y，Z‧‧‧箭號
圖1係根據本發明構成之雷射加工裝置之立體圖。
圖2係裝備於圖1所示之雷射加工裝置之雷射光線照射機構及電漿檢測機構之塊構成圖。
圖3係裝備於圖1所示之雷射加工裝置之控制機構的結構塊圖。
圖4係顯示儲存於圖3所示之控制機構之記憶體之加工條件表的圖。
圖5係作為被加工物之半導體晶圓之平面圖。
圖6係放大圖5所示之半導體晶圓之一部份而顯示的截面圖。
圖7係顯示將圖5所示之半導體晶圓貼附於裝設在環狀框架之保護膠帶之表面之狀態的立體圖。
圖8(a)、圖8(b)係以圖1所示之雷射加工裝置實施之雷射加工步驟的說明圖。
用以實施發明之形態
以下，就本發明雷射加工方法及雷射加工裝置之較佳之實施形態，參照附加圖式，更詳細地說明。
於圖1顯示根據本發明構成之雷射加工裝置之立體圖。圖1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)移動之狀態配設於該靜止基台2而保持被加工物之吸盤台設備3、以可於與X軸方向垂直相交且以箭號Y顯示之分度進給方向(Y軸方向) 移動之狀態配設於靜止基台2之雷射光線照射單元支撐設備4、以可於以箭號Z顯示之聚光點位置調整方向(Z軸方向)移動之狀態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軸方向移動之狀態配設於該引導軌道31、31上之第1滑動塊32、以可於Y軸方向移動之狀態配設於該第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、作為被加工物保持機構之吸盤台36。此吸盤台36具有由多孔性材料形成之吸附吸盤361，而可以圖中未示之吸引機構將為被加工物之例如圓盤狀半導體晶圓保持於吸附吸盤361上。以配設於圓筒構件34內之圖中未示之脈衝馬達使如此構成之吸盤台36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、用以旋轉驅 動該陽螺桿371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螺合於形成在突出設於第1滑動塊32之中央部下面之圖中未示之陰螺紋塊之貫穿陰螺孔。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。
上述第2滑動塊33係於其下面設有與設於上述第1滑動塊32之上面之一對引導軌道322、322嵌合的一對被引導溝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沿著設於第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、用以旋轉驅動該陽螺桿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螺合於形成於突出設於第2滑動塊33之中央部下面之圖中未示的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。
上述雷射光線照射單元支撐設備4具有於靜止基台2上沿著Y軸方向平行地配設之一對引導軌道41、41、以 可於箭號Y所示之方向移動之狀態配設於該引導軌道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、用以將該陽螺桿431旋轉驅動之脈衝馬達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螺合於形成於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，而以可於Z軸方向移動之狀態支撐。
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)、用以旋轉驅動該陽螺桿之脈衝馬達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，在圖示之實施形態中，藉將脈衝馬達532正轉驅動，可將雷射光線照射機構52移動至上方，藉將脈衝馬達532反轉驅動，可將雷射光線照射機構52移動至下方。
雷射光線照射機構52具有固定於上述單元支持器51且實質上水平地延伸而出之圓筒狀殼體521。關於此雷射光線照射機構52，參照圖2來說明。
雷射光線照射機構52具有配設於上述殼體521內之脈衝雷射光線振盪機構522、調整業經以該脈衝雷射光線振盪機構522振盪發射之脈衝雷射光線之輸出的輸出調整機構523、將業經以該輸出調整機構523調整輸出之脈衝雷射光線對保持於上述吸盤台36之保持面之被加工物W照射的聚光器524。
上述脈衝雷射光線振盪機構522由振盪發射脈衝雷射光線之脈衝雷射振盪器522a、設定脈衝雷射振盪器522a振盪發射之脈衝雷射光線之重複頻率的重複頻率設定機構522b構成。上述輸出調整機構523將從脈衝雷射光線振盪機構522振盪發射之脈衝雷射光線之輸出調整成預定輸出。該等脈衝雷射光線振盪機構522之脈衝雷射光線振盪器 522a、重複頻率設定機構522b及輸出調整機構523以圖中未示之後述控制機構控制。
上述聚光器524具有將從脈衝雷射光線振盪機構522振盪發射且業經以輸出調整機構523調整輸出之脈衝雷射光線朝吸盤台36之保持面轉換方向之方向轉換鏡524a、將業經以該方向轉換鏡524a轉換方向之脈衝雷射光線聚光而對保持於吸盤台36之被加工物W照射之聚光透鏡524b。如此構成之聚光器524如圖1所示，裝設於殼體521之前端。
於構成上述雷射光線照射機構52之殼體521之前端部配設有檢測應以雷射光線照射機構52雷射加工之加工區域之拍攝機構6。此拍攝機構6以顯微鏡或CCD照相機等光學機構等構成，將所拍攝之圖像信號發送至後述控制機構。
參照圖2，繼續說明，雷射加工裝置1包含有安裝於雷射光線照射機構52之殼體521、且檢測藉從雷射光線照射機構52對保持於吸盤台36之被加工物照射雷射光線而產生之電漿的電漿檢測機構7。此電漿檢測機構7具有接收藉對保持於吸盤台36之被加工物W照射從雷射光線照射機構52之聚光器524照射之雷射光線而產生的電漿之電漿受光機構71、將以該電漿受光機構71接收之電漿光分歧至第1光程72a及第2光程72b之作為分歧機構之分光鏡73a、將以該分光鏡73a分歧至第1光程72a之電漿光分歧至第3光程72c及第4光程72d的分光鏡73b、將以分光鏡73a分歧至第2光程72b之電漿光分歧至第5光程72e及第6光程72f之分光鏡 73c。上述電漿受光機構71由聚光透鏡711、收容該聚光透鏡711之透鏡盒712構成，如圖1所示，透鏡盒712安裝於雷射光線照射機構52之殼體521。又，如圖1所示，於透鏡盒712配設有角度調整用鈕713，而可調整聚光透鏡711之設置角度。當如此構成時，可將電漿光均等地分歧至第3光程72c、第4光程72d、第5光程72e、第6光程72f。
於上述第3光程72c配設有方向轉換鏡74a、僅使所設定之物質(例如矽(Si))之電漿之波長(251nm)通過之第1帶通濾波器75a、及接收通過該第1帶通濾波器75a之光而輸出光強度信號之第1光檢器76a，於第4光程72d配設有僅使所設定之物質(例如銅(Cu))之電漿之波長(515nm)通過之第2帶通濾波器75b、及接收通過該第2帶通濾波器75b之光而輸出光強度信號之第2光檢器76b，於第5光程72e配設有僅使所設定之物質(例如二氧化矽(SiO2))之電漿之波長(500nm)通過的第3帶通濾波器75c、及接收通過該第3帶通濾波器75c之光而輸出光強度信號之第3光檢器76c，於第6光程72f配設有方向轉換鏡74b及僅使所設定之物質(例如鋁(Al))之電漿之波長(545nm)通過之第4帶通濾波器75d、及接收通過該第4帶通濾波器75d之光而輸出光強度信號之第4光檢器76d。如此構成之電漿檢測機構7之第1光檢器76a、第2光檢器76b、第3光檢器76c、第4光檢器76d將對應於分別接收之光之強度的電壓信號輸出至後述控制機構。
雷射加工裝置1包含有圖3所示之控制機構8。控制機構8具有以電腦構成且根據控制程式進行運算處理之 中央處理裝置(CPU)81、儲存控制程式等之唯讀記憶體(ROM)82、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)83、輸入介面84及輸出介面85。可於控制機構8之輸入介面84輸出來自上述拍攝機構6、第1光檢器76a、第2光檢器76b、第3光檢器76c、第4光檢器76d等之檢測信號，可從控制機構8之輸出介面85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、構成雷射光線照射機構52之脈衝雷射光線振盪機構522之脈衝雷射振盪器522a、重複頻率設定機構522b及輸出調整機構523等。此外，於隨機存取記憶體(RAM)83儲存有圖4所示之加工條件表，該加工條件表係由對應於形成用以構成被加工物之複數構件之物質而設定的脈衝雷射光線之重複頻率與輸出構成。
雷射加工裝置1如以上構成，以下，就其作用來說明。於圖5顯示半導體晶圓之立體圖，於圖6顯示圖5所示之半導體晶圓之切割道之放大截面圖。圖5及圖6所示之半導體晶圓10以於由矽晶圓構成之半導體基板11之表面11a排列成格子狀之複數切割道111劃分複數區域，而於此所劃分之區域形成有IC、LSI等元件112。此外，半導體晶圓10於半導體基板11之表面11a積層由二氧化矽(SiO2)構成之低介電常數絕緣體被膜113而形成，於切割道111部份配設有用以測試元件之功能之稱為測試組件組(Teg)之銅(Cu)構成的測試用金屬圖形114。
以下，就一方法作說明，該方法係使用上述雷射 加工裝置，於上述半導體晶圓10沿著切割道111照射雷射光線，藉此，形成雷射加工溝，去除低介電常數絕緣體被膜113及金屬圖形114。如圖7所示，上述半導體晶圓10係將背面貼附於裝設在環狀框架F之由聚烯等合成樹脂片構成之保護膠帶T。因而，半導體晶圓10表面形成為上側。如此進行，藉由保護膠帶T支撐於環狀框架F之半導體晶圓10係將保護膠帶T側載置於圖1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10藉由保護膠帶T，吸引保持於吸盤台36上。因而，半導體晶圓10係以表面為上側而受到保持。又，環狀框架F以夾362固定。
如上述，吸引保持有半導體晶圓10之吸盤台36以加工進給機構37定位於拍攝機構6之正下方。當將吸盤台36定位於拍攝機構6之正下方時，以拍攝機構6及控制機構8執行檢測半導體晶圓10之應雷射加工之加工區域的校準作業。即，拍攝機構6及控制機構8執行用以進行形成於半導體晶圓10之預定方向之切割道111與雷射光線照射機構52之聚光器524之對位的型樣匹配等圖像處理，而完成校準(校準步驟)。又，對形成於半導體晶圓10之與預定方向垂直相交之方向之切割道，亦同樣地完成校準。
接著，移動吸盤台36，如圖8(a)所示，將預定切割道111之一端(在圖為左端)定位於聚光器524之正下方。然後，控制機構8將控制信號輸出至雷射光線照射機構52，一面從聚光器524照射對低介電常數絕緣體被膜113及金屬圖 形114具吸收性之波長(355nm)且具有預定脈衝寬度(例如30ns)之脈衝雷射光線，一面使吸盤台36於以箭號X1所示之方向以預定加工進給速度(100mm/秒)移動(雷射加工步驟)。
在此雷射加工步驟中，控制機構8從電漿檢測機構7之第1光檢器76a、第2光檢器76b、第3光檢器76c、第4光檢器76d輸入光強度信號。如圖8(a)所示，將預定切割道111之一端(在圖為左端)定位於聚光器524之正下方，而開始雷射加工步驟之際，由於可知最先雷射加工之區域為低介電常數絕緣體被膜113，故控制機構8根據儲存於隨機存取記憶體(RAM)83之圖4所示之加工條件表，將雷射光線照射機構52之重複頻率設定機構522b及輸出調整機構523控制成脈衝雷射光線之重複頻率為200kHz且輸出為1W，以適應形成低介電常數絕緣體被膜113之二氧化矽(SiO2)。然後，對低介電常數絕緣體被膜113照射脈衝雷射光線時，產生波長500nm之電漿。此波長500nm之電漿以構成圖2所示之電漿檢測機構7之電漿接收機構71之聚光透鏡711聚光，以各分光鏡73a、73b、73c分歧，同時，以方向轉換鏡74a及74b轉換方向，而到達第1帶通濾波器75a、第2帶通濾波器75b、第3帶通濾波器75c、第4帶通濾波器75d，可僅通過僅使二氧化矽(SiO2)之電漿之波長(500nm)通過的第3帶通濾波器75c。由於如此進行，通過第3帶通濾波器75c之電漿到達第3光檢器76c，故第3光檢器76c將對應於所接收之光強度之電壓信號發送至控制機構8。控制機構8判斷從第3光檢器76c發送之信號為二氧化矽(SiO2)之電漿依據者，而繼續脈 衝雷射光線之重複頻率為200kHz且輸出為1W之上述控制。
接著，金屬圖形114到達聚光器524之正下方，當對金屬圖形114照射脈衝雷射光線時，產生波長515nm之電漿。此波長515nm之電漿以構成圖2所示之電漿檢測機構7之電漿受光機構71之聚光透鏡711聚光，以各分光鏡73a、73b、73c分歧，同時，以方向轉換鏡74a及74b轉換方向，到達第1帶通濾波器75a、第2帶通濾波器75b、第3帶通濾波器75c、第4帶通濾波器75d，可僅通過僅使銅(Cu)之電漿之波長(515nm)通過之第2帶通濾波器75b。由於如此進行，通過第2帶通濾波器75b之電漿到達第2光檢器76b，故第2光檢器76b將對應於所接收之光強度之電壓信號發送至控制機構8。控制機構8判斷從第2光檢器76b發送之信號為銅(Cu)之電漿依據者，根據儲存於隨機存取記憶體(RAM)83之圖4所示之加工條件表，將雷射光線照射機構52之重複頻率設定機構522b及輸出調整機構523控制成脈衝雷射光線之重複頻率為100kHz且輸出為2W，以適應形成金屬圖形114之銅(Cu)。然後，由於當低介電常數絕緣體被膜113再度到達聚光器524之正下方，對低介電常數絕緣體被膜113照射脈衝雷射光線時，產生波長500nm之電漿，故如上述，將雷射光線照射機構52之重複頻率設定機構522b及輸出調整機構523控制成脈衝雷射光線之重複頻率為200kHz且輸出為1W，以適應形成低介電常數絕緣體被膜113之二氧化矽(SiO2)。
如此，每次對低介電常數絕緣體被膜113與金屬 圖形114照射脈衝雷射光線，產生各自之波長之電漿時，將脈衝雷射光線之重複頻率及輸出控制成適應形成低介電常數絕緣體被膜113之二氧化矽(SiO2)及形成金屬圖形114之銅(Cu)。因而，即使低介電常數絕緣體被膜113及金屬圖形114混雜時，亦可在不作成低介電常數絕緣體被膜113及金屬圖形114之座標資料下，以適合低介電常數絕緣體被膜113及金屬圖形114之加工條件施行雷射加工。又，如圖8(b)所示，當聚光器524之照射位置到達切割道111之另一端(在圖8(b)中為右端)後，停止脈衝雷射光線之照射(雷射加工溝形成步驟)。結果，如圖8(b)所示，於半導體晶圓10沿著預定切割道111，形成到達半導體基板11之雷射加工溝120，而可去除金屬圖形114及低介電常數絕緣體被膜113。
在上述實施形態中，就由二氧化矽(SiO2)構成之低介電常數絕緣體被膜113及由銅(Cu)構成之金屬圖形114露出而形成於切割道111之被加工物的雷射加工作了說明，即使矽(Si)及鋁(Al)露出形成於切割道時，同樣地亦可控制雷射光線之輸出。
6‧‧‧拍攝機構
8‧‧‧控制機構
75a‧‧‧第1帶通濾波器
75b‧‧‧第2帶通濾波器
75c‧‧‧第3帶通濾波器
75d‧‧‧第4帶通濾波器
81‧‧‧中央處理裝置
82‧‧‧唯讀記憶體
83‧‧‧隨機存取記憶體
84‧‧‧輸入介面
85‧‧‧輸出介面
372，382，432，532‧‧‧脈衝馬達
522a‧‧‧脈衝雷射振盪器
522b‧‧‧重複頻率設定機構
523‧‧‧輸出調整機構

Claims (4)

  1. 一種雷射加工方法，係藉對複數構件混雜之被加工物照射雷射光線而形成雷射加工溝者，其包含有：加工條件設定步驟，係設定分別對應於形成用以構成被加工物之複數構件的物質之加工條件；波長檢測步驟，係檢測藉對用以構成被加工物之複數構件照射雷射光線而分別產生之電漿之波長；加工條件選定步驟，係於實施波長檢測步驟後，選定對應於與所檢測出之電漿之波長對應之構件的加工條件；及雷射加工步驟，係以所選定之加工條件對被加工物照射雷射光線而形成雷射加工溝。
  2. 一種雷射加工裝置，係包含有：被加工物保持機構，係保持被加工物；雷射光線照射機構，係具有振盪發射雷射光線之雷射光線振盪機構、調整以該雷射光線振盪機構所振盪發射之雷射光線之輸出的輸出調整機構、及用以將業經該輸出調整機構調整輸出之雷射光線聚光之聚光器，且對保持於該被加工物保持機構之被加工物照射雷射光線；加工進給機構，係將該被加工物保持機構及該雷射光線照射機構相對地加工進給；電漿檢測機構，係檢測藉對保持於該被加工物保持機構之被加工物照射雷射光線而產生之電漿的波長；及 控制機構，係依據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；該電漿檢測機構具有：分歧機構，係將電漿光分歧至複數路徑；複數帶通濾波器，係分別配設於該複數路徑，且分別設定成僅使複數物質之電漿的特定波長通過；及複數光檢器，係接收分別通過該複數帶通濾波器之光而將光強度信號輸出至該控制機構；該控制機構具有儲存有加工條件表之記憶體，該加工條件表係設定了分別與形成用以構成被加工物之複數構件之物質對應之加工條件；又，依據來自該複數光檢器之檢測信號，選定設定於該加工條件表之加工條件，而以所選定之加工條件控制該雷射光線照射機構。
  3. 如申請專利範圍第2項之雷射加工裝置，其中該加工條件表係分別對應於形成複數構件之物質而設定有雷射光線之輸出，該控制機構依據來自該複數光檢器之檢測信號，控制該輸出調整機構以成為設定於該加工條件表之輸出。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之雷射加工裝置，其中該雷射光線振盪機構包含有振盪發射脈衝雷射光線之脈衝雷射振盪器、及設定該脈衝雷射振盪器振盪發射之脈衝雷射光線之重複頻率的重複頻率設定機構，該加工條件表係分別對應於形成複數構件之物質 而設定有雷射光線之重複頻率，該控制機構依據來自該複數光檢器之檢測信號，控制該重複頻率設定機構以成為設定於該加工條件表之重複頻率。
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