激光加工方法及激光加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种激光加工方法及激光加工装置，在由第一材料形成的第一部件和由第二材料形成的第二部件连接而成的被加工物形成从第一部件至第二部件的激光加工孔时，即使脉冲激光光线靠近第二部件也能够形成到达第二部件的激光加工孔而不会产生裂纹。激光加工方法包括：分别检测因向第一部件和第二部件照射激光光线而产生的等离子光的波长；仅检测到具有第一部件的波长的等离子光并直到所述等离子光的光强度降低到预定值为止，持续具有第一输出的脉冲激光光线的照射；当该等离子光的光强度达到预定值时，照射具有比第一输出低且不使第一部件产生裂纹的第二输出的脉冲激光光线；在检测到具有第二部件的波长的等离子光时，停止脉冲激光光线的照射。

【技术实现步骤摘要】
激光加工方法及激光加工装置
本专利技术涉及激光加工方法及激光加工装置，所述激光加工方法及激光加工装置用于在将第一部件和第二部件连接而成的被加工物形成从第一部件至第二部件的激光加工孔，所述第一部件由第一材料形成，所述第二部件由第二材料形成。
技术介绍
在半导体器件制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面由呈格子状地排列的被称为间隔道的分割预定线划分出多个区域，在所述划分出的区域形成IC（IntegratedCircuit：集成电路）、LSI（LargeScaleIntegration：大规模集成电路）等器件。而且，通过将半导体晶片沿间隔道切断来将形成有器件的区域分割开从而制造出一个个半导体芯片。为了实现装置的小型化、高性能化，层叠多个器件并将在层叠的器件设置的焊盘连接起来的模块结构已被实用化。该模块结构构成为：在半导体晶片的设有焊盘的部位形成贯通孔（通孔），并将用于与焊盘连接的铝等导电性材料埋入所述贯通孔（通孔）（例如，参照专利文献1）。利用钻形成上述设于半导体晶片的贯通孔（通孔）。然而，设于半导体晶片的贯通孔（通孔）的直径较小，为90～300μm，利用钻实现的穿孔存在生产率差的问题。为消除上述问题，提出下述的晶片穿孔方法：对于在基板的表面形成有多个器件并在所述器件形成有焊盘的晶片，从基板的背面侧照射脉冲激光光线来高效地形成到达焊盘的通孔（例如，参照专利文献2）。另外，提出了下述激光加工装置：在从基板的背面侧照射脉冲激光光线以形成到达焊盘的通孔时，利用激光光线的照射使物质等离子化，通过检测该等离子发出的物质固有的光谱来判定激光光线到达了由金属构成的焊盘（例如，参照专利文献3）。专利文献1：日本特开2003-163323号公报专利文献2：日本特开2007-67082号公报专利文献3：日本特开2009-125756号公报然而，在对硅或钽酸锂等基板从背面照射脉冲激光光线以形成到达由金属构成的焊盘的通孔时，存在下述问题：若脉冲激光光线靠近基板的形成有焊盘的表面，则在基板的表面附近从通孔起呈放射状地产生裂纹，使器件的品质降低。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述事实而完成的，其主要的技术课题在于提供一种激光加工方法及激光加工装置，在将由第一材料形成的第一部件和由第二材料形成的第二部件连接而成的被加工物形成从第一部件至第二部件的激光加工孔时，即使脉冲激光光线靠近第一部件的与第二部件连接的面也不会产生裂纹，并能够在第一部件形成到达第二部件的加工孔。为解决上述主要的技术课题，根据本专利技术，提供一种激光加工方法，其在将由第一材料形成的第一部件和由第二材料形成的第二部件连接而成的被加工物形成从第一部件至第二部件的激光加工孔，其特征在于，所述激光加工方法包含下述各个步骤：分别检测由于向第一部件和第二部件照射激光光线而产生的等离子光的波长；仅检测到具有第一部件的波长的等离子光并直到所述等离子光的光强度降低达到预定值为止，持续具有第一输出的脉冲激光光线的照射；当所述等离子光的光强度达到所述预定值后照射具有比所述第一输出低且不使第一部件产生裂纹的第二输出的脉冲激光光线；在检测到具有第二部件的波长的等离子光时停止脉冲激光光线的照射。形成第一部件的第一材料由钽酸锂构成，上述脉冲激光光线的第一输出被设定成重复频率为60～100kHz且每一个脉冲的能量为40μJ，脉冲激光光线的第二输出被设定成重复频率为10～50kHz且每一个脉冲的能量为40μJ。另外，根据本专利技术，提供一种激光加工装置，其用于在将由第一材料形成的第一部件和由第二材料形成的第二部件连接而成的被加工物形成从第一部件至第二部件的激光加工孔，其特征在于，所述激光加工装置具备：被加工物保持构件，所述被加工物保持构件用于保持被加工物；激光光线照射构件，所述激光光线照射构件用于对保持于所述被加工物保持构件的被加工物照射脉冲激光光线，所述激光光线照射构件包括脉冲激光光线振荡构件、输出调整构件和聚光器，所述脉冲激光光线振荡构件用于振荡发出脉冲激光光线，所述输出调整构件用于调整由所述脉冲激光光线振荡构件振荡发出的脉冲激光光线的输出，所述聚光器用于使由所述输出调整构件调整过输出的脉冲激光光线聚光并照射到保持于所述被加工物保持构件的被加工物；等离子光检测构件，所述等离子光检测构件用于检测通过从所述激光光线照射构件向被加工物照射脉冲激光光线而产生的等离子光的波长；以及控制构件，所述控制构件基于来自所述等离子光检测构件的检测信号对所述激光光线照射构件进行控制，所述等离子光检测构件包括：分光器，所述分光器用于将等离子光分支成第一路径和第二路径；第一带通滤波器，所述第一带通滤波器配设于所述第一路径，并仅使第一材料发出的等离子光的波长通过；第一光检测器，所述第一光检测器用于接收通过了所述第一带通滤波器的光，并向所述控制构件输出光强度信号；第二带通滤波器，所述第二带通滤波器配设于所述第二路径，并仅使第二材料发出的等离子光的波长通过；以及第二光检测器，所述第二光检测器用于接收通过了所述第二带通滤波器的光，并向所述控制构件输出光强度信号，所述控制构件在使所述激光光线照射构件工作而对被加工物照射脉冲激光光线以形成从被加工物的第一部件到达第二部件的激光加工孔时，基于从所述第一光检测器及所述第二光检测器输出的光强度信号以下述方式控制所述激光光线照射构件：在仅输出来自所述第一光检测器的光强度信号并直到光强度降低且达到预定值为止，控制所述输出调整构件达到第一输出并持续脉冲激光光线的照射；当来自所述第一光检测器的光强度信号达到所述预定值后，控制所述输出调整构件达到比所述第一输出低且不使第一部件产生裂纹的第二输出来照射脉冲激光光线；当从所述第二光检测器输出了光强度信号时，停止脉冲激光光线的照射。在本专利技术的、在将由第一材料形成的第一部件和由第二材料形成的第二部件连接而成的被加工物形成从第一部件至第二部件的激光加工孔的激光加工方法中，检测由于向第一部件和第二部件照射激光光线而产生的等离子光的波长，仅检测到具有第一部件的波长的等离子光并直到所述等离子光的光强度降低达到预定值为止，持续具有第一输出的脉冲激光光线的照射，当等离子光的光强度达到预定值时，照射具有比第一输出低且不使第一部件产生裂纹的第二输出的脉冲激光光线，在检测到具有第二部件的波长的等离子光时，停止脉冲激光光线的照射，因此，即使脉冲激光光线靠近第一部件的与第二部件连接的面，也能够形成到达第二部件的激光加工孔而不会在第一部件的与第二部件连接的面附近产生裂纹。另外，在本专利技术的激光加工装置中，所述激光加工装置具备：等离子光检测构件，所述等离子光检测构件用于检测通过从激光光线照射构件向被加工物照射脉冲激光光线而产生的等离子光的波长；以及控制构件，所述控制构件基于来自等离子光检测构件的检测信号对所述激光光线照射构件进行控制，等离子光检测构件具备：分光器，所述分光器用于将等离子光分支成第一路径和第二路径；第一带通滤波器，所述第一带通滤波器配设于第一路径，并仅使第一材料发出的等离子光的波长通过；第一光检测器，所述第一光检测器接收通过第一带通滤波器的光，并向控制构件输出光强度信号；第二带通滤波器，所述第二带通滤波器配设于第二路径，并仅使第二材料发出的等离子光的波长通过；以及第二光检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光加工方法，所述激光加工方法用于在将由第一材料形成的第一部件和由第二材料形成的第二部件连接而成的被加工物形成从第一部件至第二部件的激光加工孔，所述激光加工方法的特征在于，所述激光加工方法包含下述各个步骤：分别检测由于向第一部件和第二部件照射激光光线而产生的等离子光的波长；仅检测到具有第一部件的波长的等离子光并直到所述等离子光的光强度降低达到预定值为止，持续具有第一输出的脉冲激光光线的照射；当所述等离子光的光强度达到所述预定值后，照射具有比所述第一输出低且不使第一部件产生裂纹的第二输出的脉冲激光光线；在检测到具有第二部件的波长的等离子光时，停止脉冲激光光线的照射。

【技术特征摘要】
2012.04.02 JP 2012-0837771.一种激光加工方法，所述激光加工方法用于在将由第一材料形成的第一部件和由第二材料形成的第二部件连接而成的被加工物形成从第一部件至第二部件的激光加工孔，形成第一部件的第一材料由钽酸锂构成，所述激光加工方法的特征在于，所述激光加工方法包含下述各个步骤：分别检测由于向第一部件和第二部件照射激光光线而产生的等离子光的波长；仅检测到具有第一部件的波长的等离子光并直到所述等离子光的光强度降低达到预定值为止，持续具有第一输出的脉冲激光光线的照射；当所述等离子光的光强度达到所述预定值后，照射具有比所述第一输出低且不使第一部件产生裂纹的第二输出的脉冲激光光线；在检测到具有第二部件的波长的等离子光时，停止脉冲激光光线的照射。2.根据权利要求1所述的激光加工方法，其中，脉冲激光光线的第一输出被设定成重复频率为60～100kHz且每一个脉冲的能量为40μJ，脉冲激光光线的第二输出被设定成重复频率为10～50kHz且每一个脉冲的能量为40μJ。3.一种激光加工装置，所述激光加工装置用于在将由第一材料形成的第一部件和由第二材料形成的第二部件连接而成的被加工物形成从第一部件至第二部件的激光加工孔，形成第一部件的第一材料由钽酸锂构成，所述激光加工装置的特征在于，所述激光加工装置具备：被加工物保持构件，所述被加工物保持构件用于保持被加工物；激光光线照射构件，所述激光光线照射构件用于对保持于所述被加工物保持构件的被加工物照射脉冲激光光线，所述激光光线照射构件包括脉冲激光光线振荡构件、输出调整构件和聚光器，所述脉冲激光光线振荡构件用于振荡发出脉冲激光光...

【专利技术属性】
技术研发人员：森数洋司，
申请(专利权)人：株式会社迪思科，
类型：发明
国别省市：