JP3810629B2

JP3810629B2 - Semiconductor device and method for manufacturing the same

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Publication number: JP3810629B2
Application number: JP2000357663A
Authority: JP
Inventors: 俊幸松島
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: JP2002164591A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品や光部品等の半導体装置およびその半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体基板や絶縁性基板上に導電層と絶縁層とを交互に積層して多層配線基板を形成して、ＬＳＩ（大規模集積回路）やＶＬＳＩ（超大規模集積回路）等の電子部品を作製している。また、半導体基板や絶縁性基板上に電気回路を形成すると共に導光体を配置して、この導光体を加工して光導波路や光路変換素子等の光部品を作製している。
【０００３】
上記電子部品や光部品等の半導体装置を作製する際、レーザ光を用いたレーザアブレーションが多く用いられている。上記レーザ光としては、例えばＫｒＦエキシマレーザ装置から出射される高輝度かつ高エネルギーの紫外線領域のレーザ光が用いられる。このレーザ光を、加工すべき材料の被加工部分に照射して、この被加工部分を瞬間的に蒸発させて上記材料を所定の形状に加工する。
【０００４】
上記レーザアブレーションは、短時間で行われるので、上記被加工部分以外の部分を殆ど加熱しないという利点がある。また、上記レーザ光は、非常に小さいスポットに集光できるので、加工すべき材料を所定の形状に高い精度で加工できるという利点がある。このようなレーザアブレーションの利点を生かして作製された半導体装置およびその半導体装置の製造方法としては、以下のようなものがある。
【０００５】
図４（ａ）は、従来の半導体装置を示す図である。この半導体装置は、半導体基板４０１にＰＮ接合ダイオード４０２を有し、このダイオード４０２は、接続配線４０４を介して配線４０５に電気的に接続されている。この半導体装置は、以下のようにして製造する。
【０００６】
まず、図４（ｂ）に示すように、半導体基板４０１にＰ型不純物およびＮ型不純物を拡散させてＰＮ接合ダイオード４０２を形成した後、この半導体基板４０１上にポリイミドからなる下部絶縁層４０６を積層する。
【０００７】
続いて、図４（ｃ）に示すように、上記ダイオード４０２上方の下部絶縁層４０６にレーザ光４０８を照射して、レーザアブレーションによってポリイミドのレーザ光照射部分を蒸発させて、下部絶縁層４０６に孔４１０を形成する。上記孔４１０の大きさは、平面において５０μｍ×５０μｍにしている。
【０００８】
その後、図４（ｄ）に示すように、上記孔４１０内と下部絶縁層４０６上にＡｌ（アルミニウム）を蒸着して、接続配線４０４および配線４０５を形成する。
【０００９】
最後に、上記配線４０５上に上部絶縁層４０７を積層して、図４（ａ）に示す半導体装置が得られる。
【００１０】
上記孔４１０は、ポリイミドからなる比較的厚い厚みを有する下部絶縁層４０６に、高輝度・高出力のレーザ光によって形成するので、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によって形成するよりもはるかに短時間で孔４１０を形成できる。その結果、上記半導体装置の製造時間が短縮される。
【００１１】
図５（ａ）は、従来の半導体装置としてのフォトダイオードおよび光導波路を有する光部品を示す図である。この半導体装置は、半導体基板５０１に形成されたフォトダイオード５０２と、上記半導体基板５０１およびフォトダイオード５０２の上に積層された紫外線吸収層５０３と、下部クラッド層５０４と、光導波路５０５を有する。この光導波路５０５は、図５（ａ）における右側端にテーパ形状部分を有し、このテーパ形状部分によって、光導波路５０５の光をフォトダイオード５０２に導くようになっている。なお、上記紫外線吸収層５０３は、上記クラッド層５０４の反射防止膜としての機能と、以下に示すレーザ光５０６を吸収する機能とを有する。
【００１２】
この半導体装置の製造方法は、まず、図５（ｂ）に示すように、半導体基板５０１にフォトダイオード５０２を形成し、その上にシリコン窒化膜からなる紫外線吸収層５０３と、シリコン酸化膜からなる下部クラッド層５０４と、さらに、ポリマー樹脂からなる光導波路５０５とを積層する。
【００１３】
その後、上記光導波路５０５の端部周辺に、ＫｒＦエキシマレーザ装置によって、フルエンスが０．５Ｊ／ｃｍ²で波長が２４８ｎｍのレーザ光５０６を照射する。そして、上記レーザ光５０６を矢印Ａで示すように光導波路５０５の長手方向に移動させながら照射して、上記光導波路５０５の端部をテーパ形状に加工する（特開平１２−１１７４６５号公報参照）。このようにして、高輝度・高出力のＫｒＦエキシマレーザによって、ポリマー樹脂からなる光導波路５０５の被加工部分を瞬間的に蒸発させて、上記被加工部分の周辺に熱を殆ど与えることなく光導波路５０５端部をテーパ形状に加工する。その結果、上記光導波路５０５のテーパ形状部分を、熱による歪や傷を生じることなく良好な光反射面にできる。
【００１４】
なお、上記紫外線吸収層５０３は、上記光導波路５０５を加工する際に、上記下部クラッド層５０４を透過したレーザ光５０６を吸収して、レーザ光５０６が半導体基板５０１やフォトダイオード５０２に達しないようにしている。
【００１５】
図６（ａ）は、従来の半導体装置を示す図であり、基板６０１上に、絶縁層６０２，６０４と、配線層６０３，６０６とが交互に形成されてなる多層配線基板を示している。
【００１６】
この半導体装置の製造方法は、まず、図６（ｂ）に示すように、基板６０１上に、ポリイミドからなる下部絶縁層６０２と、Ａｌからなる下部配線層６０３と、さらに、ポリイミドからなる上部絶縁層６０４とを形成する。
【００１７】
その後、図６（ｃ）に示すように上部絶縁層６０４にエキシマレーザ光６０５を照射して、レーザアブレーションによって上部絶縁層６０４に孔６０７を形成する。
【００１８】
そして、この孔６０７の内部と上部絶縁層６０４上にＡｌを蒸着して、上記上部配線層６０６と下部配線層６０３とを接続する接続配線６０９と、上部配線層６０６とを形成して、図６（ａ）に示す半導体装置が得られる。
【００１９】
上記ポリイミドからなる上部絶縁層６０４は数１０μｍ以上の厚さを有し、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によって孔を形成する場合、略半日の時間が必要である。一方、上記レーザアブレーションによれば、略瞬間的に上部絶縁層６０４に孔６０７を形成できるので、半導体装置の製造時間を大幅に短縮できる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示す半導体装置の製造方法において、図４（ｃ）の下部絶縁層４０６にレーザアブレーションによって孔４１０を形成する工程で、ダイオード４０２がレーザ光４０８に直接照射されて性能が低下する、あるいは、破損するという問題がある。具体的には、上記ダイオード４０２は、４００μｍ×４００μｍの大きさを有し、その一部にレーザ光４０８が照射されるのみでも、ダイオード４０２に数１０μＡのリーク電流が流れるようになってしまって、ダイオードとしての機能が失われてしまう。
【００２１】
また、図５に示す半導体装置の製造方法において、図５（ｂ）の光導波路５０５の端部をレーザ光５０６によってテーパ形状に加工する際に、上記レーザ光５０６が下部クラッド層５０４を通過して紫外線吸収層５０３に達する。しかし、上記レーザ光５０６は、高輝度・高出力であるので、上記紫外線吸収層５０３で吸収されずに紫外線吸収層５０３を破壊してしまう。この紫外線吸収層５０３の破壊は、被加工物である光導波路５０５の端部周辺で著しい。その結果、上記光導波路５０５端部の下方のフォトダイオード５０２周辺の半導体基板５０１がレーザ光５０６によって損傷して、フォトダイオード５０２の性能が低下する。上記レーザ光５０６がさらに強いと、フォトダイオード５０２もまた損傷してしまう。すなわち、上記シリコン窒化膜からなる紫外線吸収層５０３は、フルエンスが０．５Ｊ／ｃｍ²以上の強いレーザ光に対しては、レーザ光を吸収して遮断する効果を有していない。
【００２２】
また、図６に示した半導体装置の製造方法において、図６（ｃ）の絶縁層６０４にレーザ光６０５によって孔６０７を形成する際、上記レーザ光６０５が上記絶縁層６０４の下方の下部配線層６０３にまで達する。下部配線層６０３の材料であるＡｌは、上記エキシマレーザ光に対して約８０％の反射率を有するので、下部配線層６０３で反射されない約２０％のレーザ光が、下部配線層６０３に熱エネルギーとして吸収される。この場合、上記下部配線層６０３は、熱伝導率が比較的低いポリイミドからなる下部絶縁層６０２上に形成されているので、上記熱エネルギーは下部配線層６０３に蓄積されて、下部配線層６０３が高温になる。その結果、上記下部配線層６０３が溶融したり、剥がれたり吹き飛んだりするという問題が生じる。さらに、上記下部配線層６０３が溶融すると、下部配線層６０３の下方の下部絶縁層６０２にまでレーザ光が達して、この下部絶縁層６０２に孔が形成される。その結果、上記下部絶縁層６０２の孔に異物や残瑳が生じて、マイグレーションを引き起こすという問題がある。
【００２３】
そこで、本発明の目的は、レーザ光によって加工を行う際に、被加工部分以外の部分が悪影響を受けない半導体装置と、その半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１の発明の半導体装置は、半導体素子を有する基板と、
上記基板および半導体素子上に設けられていて、レーザ光によって加工される被加工層と、
上記被加工層と、上記半導体素子または基板の少なくとも一方との間に配置されると共に、上記レーザ光を反射する損傷防止層と
を有し、
上記損傷防止層は２つ以上の層からなり、
上記損傷防止層のうちの上記被加工層側の層は、上記レーザ光を反射する反射層であり、
上記損傷防止層のうちの上記半導体素子側の層は、上記レーザ光を吸収する吸収層であることを特徴としている。
【００２５】
上記構成によれば、上記被加工層を加工するレーザ光が、上記被加工層を通過して基板側に向っても、上記損傷防止層によって反射されるので、上記レーザ光が上記半導体素子または基板に達することが防止される。したがって、上記半導体素子のレーザ光による性能の低下や破壊、あるいは上記基板の損傷による半導体素子の性能の低下が防止される。
また、上記損傷防止層に達したレーザ光は、その一部が先ず上記被加工層側の損傷防止層によって反射される。この被加工層側の損傷防止層によって反射されずに、上記半導体素子側の損傷防止層にまで達したレーザ光は、その殆どが上記半導体素子側の損傷防止層によって吸収される。このようにして、上記損傷防止層に達したレーザ光は、損傷防止層によって反射および吸収されるので、上記レーザ光は上記基板および半導体素子に殆ど達しない。したがって、上記基板の損傷や半導体素子の性能の低下や破壊が、確実に防止される。
なお、上記損傷防止層は、被加工側の層がレーザ光を反射して、半導体素子側の層がレーザ光を吸収するのであれば、レーザ光を反射する層と、レーザ光を吸収する層とを、いずれも１層以上の何層設けてもよい。
【００２６】
１実施形態では、上記損傷防止層は、上記レーザ光に対して８０％以上の反射率を有する。
【００２７】
上記実施形態によれば、上記被加工層を加工するレーザ光が、被加工層を通過して基板側に向っても、上記損傷防止層によって上記レーザ光の８０％以上が被加工層側に反射される。したがって、上記レーザ光は基板および半導体素子に殆ど達しないので、上記基板の損傷や上記半導体素子の性能の低下や損傷が効果的に防止される。
【００２８】
ここで、上記損傷防止層の上記レーザ光の波長に対する反射率が８０％未満であると、損傷防止層は、上記レーザ光のうちの反射しない割合のレーザ光を吸収して、この吸収したレーザ光のエネルギーを熱エネルギーとして蓄える。この場合、レーザ光から熱として受け取るエネルギーの量が上昇して、この熱によって損傷防止層が溶融、蒸発する恐れが急速に高まる。
【００２９】
なお、上記損傷防止層は、１層で上記レーザ光の８０％を反射してもよく、また、２層以上の複数の層によって上記レーザ光の８０％を反射してもよい。
【００３０】
１実施形態では、上記損傷防止層は、金属膜である。
【００３１】
上記実施形態によれば、上記損傷防止層は金属膜であるので、上記被加工層を通過して基板側に向ったレーザ光は、上記損傷防止層によって効果的に反射されるから、上記基板の破損や半導体素子の性能の低下や破壊が、効果的に防止される。
【００３２】
１実施形態では、上記金属膜は、Ａｌ膜である。
【００３３】
上記実施形態によれば、上記金属膜は、レーザ光に対する反射率が比較的大きいＡｌ膜であるので、上記被加工層を通過して基板側に向ったレーザ光は、その大部分が上記Ａｌ膜によって反射される。したがって、上記基板の破損や半導体素子の性能の低下や破壊が、確実に防止される。
【００３４】
１実施形態では、上記Ａｌ膜は、０．５μｍ以上の膜厚を有する。
【００３５】
上記実施形態によれば、上記損傷防止層としてのＡｌ膜に達したレーザ光は、そのうちの大部分がＡｌ膜によって反射される一方、一部分が反射されずにＡｌ膜に吸収されて、この吸収されたレーザ光によってＡｌ膜が加熱される。しかし、上記Ａｌ膜は０．５μｍ以上の膜厚を有していて、Ａｌ膜全体としての熱容量が比較的大きいので、上記吸収されたレーザ光の熱によって上記Ａｌ膜が溶融することがない。したがって、上記Ａｌ膜は、上記レーザ光が上記基板や半導体素子に達することを安定して防止できて、上記基板の損傷および半導体素子の性能の低下や破壊が、安定して防止される。
【００３６】
ここで、上記Ａｌ膜の膜厚が０．５μｍ以下であると、Ａｌ膜の全体としての熱容量が小さくなって、上記吸収されたレーザ光の熱によってＡｌ膜が溶融、蒸発する危険性が高まる。
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
１実施形態では、上記反射層は金属膜であり、
上記吸収層は、シリコン層である。ここにおいて、シリコン層とは、Ｓｉ元素を含む層を意味し、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜なども含まれる。
【００４１】
上記実施形態によれば、上記損傷防止層に達したレーザ光は、その大部分が上記金属膜で反射され、さらに、この金属膜で反射されずに金属膜を透過したレーザ光は、その大部分が上記シリコン層で吸収される。したがって、この損傷防止層に達したレーザ光は、略全てが上記半導体素子に達しない。その結果、上記基板の損傷や半導体素子の性能の低下や破壊が確実に防止される。
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
第２の発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子を有する基板上に、損傷防止層を設ける工程と、
上記基板および損傷防止層上に、被加工層を設ける工程と、
上記損傷防止層上の被加工層をレーザ光によって加工する工程と
を有し、
上記損傷防止層は２つ以上の層からなり、
上記損傷防止層のうちの上記被加工層側の層は、上記レーザ光を反射する反射層であり、
上記損傷防止層のうちの上記半導体素子側の層は、上記レーザ光を吸収する吸収層であることを特徴としている。
【００４８】
上記第２の発明の半導体装置の製造方法によれば、上記半導体素子を有する基板上に損傷防止層を設けることによって、上記被加工層を上記レーザ光で加工する際に、上記基板や半導体素子へのレーザ光の照射が効果的に防止される。その結果、レーザ光によって上記被加工層を迅速に加工して半導体装置を短時間で製造でき、しかも、上記基板を損傷したり半導体素子の性能を低下させたり破壊したりすることなく、良好な性能を有する半導体装置が製造できる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態の半導体装置である電子部品を示す図である。
【００５０】
この半導体装置は、半導体基板１に半導体素子としてのＰＮ接合ダイオード２が設けられている。この半導体装置は、上記半導体基板１上に、ポリイミドからなりレーザ光による被加工層としての下部絶縁層４と、この下部絶縁層４上に形成されたＡｌからなる配線６と、この配線６の上に積層されてポリイミドからなる上部絶縁層７とを有する。
【００５１】
上記ＰＮ接合ダイオード２と上記下部絶縁層４との間には、上記ＰＮ接合ダイオード２を覆うように、Ｎｉ膜からなる損傷防止層としての金属膜パターン３が設けられている。上記ＰＮ接合ダイオード２は、上記金属膜パターン３を介して、Ａｌからなる接続配線９によって上記配線６に接続されている。
【００５２】
この半導体装置は、以下のようにして製造する。
【００５３】
まず、図１（ｂ）に示すように、半導体基板１にｐ型不純物およびｎ型不純物を拡散させてＰＮ接合ダイオード２を形成する。その後、上記半導体基板１上に、上記ＰＮ接合ダイオード２を覆うように金属膜パターン３を形成する。この金属膜パターン３は、まず、半導体基板１上にＮｉ薄膜を形成してパターニングして所定の形状にした後、このパターニングしたＮｉ薄膜に、めっきによってＮｉをさらに成長させて１０μｍの厚さにする。その後、上記半導体基板１および金属膜パターン３上に、ポリイミドからなる下部絶縁層４を積層する。
【００５４】
続いて、図１（ｃ）に示すように、上記下部絶縁層４の上記ダイオード２に対応する位置にレーザ光１１を照射して、レーザアブレーションによって、下部絶縁層４に上記金属膜パターン３に達する孔１２を形成する。
【００５５】
その後、図１（ｄ）に示すように、スパッタリフロー法によって、上記孔１２にＡｌを埋め込んで接続配線９を形成すると共に、下部絶縁層４上にＡｌ層を形成する。続いて、上記Ａｌ層をＲＩＥによってパターニングして、所定の配線パターンを有する配線層６を形成する。
【００５６】
最後に、上記配線層６上にポリイミドを塗布・焼成して、上部絶縁層７を形成する。
【００５７】
上記半導体装置の製造方法において、図１（ｃ）に示す工程で用いるレーザ光１１は、ＫｒＦエキシマレーザ装置によって発振し、フルエンス（単位面積あたりのパルスレーザ強度）が０．５Ｊ／ｃｍ²であり、波長が２４８ｎｍである。このレーザ光１１によって、上記ポリイミドからなる下部絶縁層４を瞬間的に蒸発させて、ポリイミドに燃焼部分を生じることなく、迅速に孔１２を形成することができる。
【００５８】
また、上記半導体装置は、半導体基板１のＰＮ接合ダイオード２の上方に、１０μｍ膜厚のＮｉからなる金属膜パターン３が設けられているので、この金属膜パターン３によって、上記レーザ光１１がＰＮ接合ダイオード２に到達することが防止される。したがって、上記レーザ光１１によってＰＮ接合ダイオード２が損傷することを防止できる。
【００５９】
上記半導体装置を製造した後、上記ＰＮ接合ダイオード２に約１０Ｖの逆方向電圧を印加して、その際に流れるリーク電流を測定した結果、リーク電流は数ｐＡオーダであった。したがって、ダイオード２のレーザ光１１による損傷が回避できたと言える。
【００６０】
また、上記金属膜パターン３はＮｉ膜からなるので、ＰＮ接合ダイオード２と接続配線９との間を問題無く電気的に接続できる。
【００６１】
なお、上記金属膜パターン３は、Ｎｉ膜以外の例えばＡｌ膜によって形成してもよい。金属膜パターン３をＡｌ膜によって形成した場合、金属膜パターン３の厚さを０．５μｍにまで薄くできる。これによって、下部絶縁層４を、半導体基板１と金属パターン３との境界の上方位置に段差を生じることなく形成できる。
【００６２】
図２（ａ）は、本発明の第２実施形態の半導体装置としての光部品を示す図である。
【００６３】
この半導体装置は、半導体基板２０１に半導体素子としてのフォトダイオード２０２を有し、上記半導体基板２０１上に、紫外線吸収層２０３と、上記フォトダイオード２０２位置に孔が設けられてＡｌからなる損傷防止層としての金属膜２０４と、下部クラッド層２０５と、光導波路２０６と、シリコン酸化膜からなる上部クラッド層２０９と、Ａｌからなる迷光封止膜２１０とを有する。上記紫外線吸収層２０３は、上記下部クラッド層２０５の反射防止膜としての機能も有する。
【００６４】
この半導体装置は、上記光導波路２０６の光を、図２（ａ）における光導波路２０６の右側端部に形成されたテーパ形状部分で反射させて、フォトダイオード２０２で受け取るようになっている。
【００６５】
この半導体装置は、以下のようにして製造する。
【００６６】
まず、図２（ｂ）に示すように、フォトダイオード２０２が設けられた半導体基板２０１上に、紫外線吸収層２０３と、Ａｌ膜を積層し、このＡｌ膜の上記フォトダイオード２０２に対応する位置を開口して金属膜２０４を形成する。続いて、上記紫外線吸収層２０３および金属膜２０４上に、下部クラッド層２０５と、ポリマー樹脂からなる光導波路２０６とを積層する。
【００６７】
その後、ＫｒＦエキシマレーザ装置を用いて、フルエンスが０．５Ｊ／ｃｍ²で波長が２４８ｎｍのレーザ光によって、上記光導波路２０６の端部を加工する。すなわち、図２（ｂ）に示すように、レーザ光２０７を光導波路２０６に、この光導波路２０６の長手方向に直角に照射すると共に、矢印Ｂに示すように光導波路２０６の長手方向に移動させて、図２（ｃ）に示すように上記光導波路２０６の端部をテーパ形状に加工する。
【００６８】
続いて、上記光導波路２０６および下部クラッド層２０５の上に上部クラッド層２０９を積層して、最後に、上記上部クラッド層２０９上に迷光封止膜２１０を形成して、図２（ａ）に示す半導体装置が完成する。
【００６９】
上記半導体装置の製造工程において、図２（ｂ）に示す光導波路２０６をレーザ光２０７によって加工する際、上記金属膜２０４によって、上記レーザ光２０７によるフォトダイオード２０２周辺の半導体基板２０１の損傷が防止される。すなわち、上記レーザ光２０７が上記下部クラッド層２０５を通過して半導体基板２０１側に向っても、このレーザ光２０７の殆どは、Ａｌ膜からなる金属膜２０４によって反射される。また、上記金属膜２０４によって反射されずに金属膜２０４を透過するレーザ光は非常に少ないので、この少ないレーザ光は上記紫外線吸収層２０３に、この紫外線吸収層２０３が損傷することなく効果的に吸収される。したがって、上記レーザ光２０７は殆ど半導体基板２０１に達しないので、フォトダイオード２０２周辺の半導体基板２０１が損傷することがない。その結果、フォトダイオード２０２の性能の低下を防止できる。
【００７０】
上記半導体装置を製造した後、上記フォトダイオード２０２のリーク電流を計測して、上記フォトダイオード２０２が上記レーザ光の影響を受けたか否かを確認した。その結果、フォトダイオード２０２のリーク電流は数ｐＡオーダであり、フォトダイオード２０２はレーザ光の影響を受けていないことが判った。
【００７１】
また、上記Ａｌ膜からなる金属膜２０４は、半導体装置の配線や、フォトダイオードの遮光膜、光導波路の迷光封止膜として用いてもよく、レーザ光に対する損傷防止層としての機能に加えて、他の機能を有するように形成してもよい。
【００７２】
図３（ａ）は、本発明の参考例の配線装置としての電子部品である多層配線基板を示す図である。この配線装置は、基板３０１上に、シリコン酸化膜からなる下部絶縁層３０２と、Ａｌからなる下部配線層３０３と、ポリイミドからなる上部絶縁層３０４と、Ａｌからなる上部配線層３０６とを有する。上記下部配線層３０３と、上部配線層３０６とが、接続配線３０８によって電気的に接続されている。
【００７３】
この配線装置は、以下のようにして製造する。
【００７４】
まず、図３（ｂ）に示すように、基板３０１上にシリコン酸化膜からなる下部絶縁層３０２を形成し、その後、Ａｌからなる下部配線層３０３と、ポリイミドからなる上部絶縁層３０４とを形成する。
【００７５】
その後、図３（ｃ）に示すように上部絶縁層３０４にエキシマレーザ光３１０を照射して、上部絶縁層３０４に、上記下部配線層３０３に開口する孔３１２を形成する。
【００７６】
そして、この孔３１２の内部にＡｌを埋め込んで接続配線３０８を形成すると共に、上部絶縁層３０４上にＡｌを蒸着して上部配線層３０６を形成して、図６（ａ）に示す配線装置が完成する。
【００７７】
上記レーザアブレーションによって上部絶縁層３０４に孔３１２を形成する際、レーザ光３１０が上部絶縁層３０４下側の下部配線層３０３に照射される。この下部配線層３０３の材料であるＡｌは、上記エキシマレーザ光３１０に対して約８０％の反射率を有するので、この下部配線層３０３が反射しない約２０％のレーザ光は、熱エネルギーとして下部配線層３０３に蓄積されて、下部配線層３０３が加熱される。しかしながら、この下部配線層３０３が接する下部絶縁層３０２は、基板３０１よりも高い熱伝導率を有するシリコン酸化膜からなるので、この下部絶縁層３０２を介して上記下部配線層３０３の熱が速やかに基板３０１に逃がされる。したがって、下部配線層３０３の温度は殆ど上昇しないので、従来におけるように下部配線層３０３が溶融したり、剥がれたり吹き飛んだりすることがない。その結果、従来におけるように、上記下部配線層３０３の下方の下部絶縁層３０２までレーザ光が達して、この下部絶縁層３０２に孔が形成されて、この下部絶縁層３０２の孔に生じた異物や残瑳によってマイグレーションが発生することがない。したがって、本参考例による配線装置の製造方法によれば、レーザ光によって短時間で絶縁層３０４に孔３１２を形成して配線装置を短時間で製造でき、しかも、良好な性能を有する配線装置が得られる。
【００７８】
本発明による半導体装置の損傷防止層と比較例の損傷防止層に実際にレーザ光を照射する実験を行って、本発明による損傷防止層の作用効果について比較例と比較した。
【００７９】
表１は、本発明の損傷防止層と、比較例の損傷防止層とにレーザ光を照射した後の損傷防止層の状態をまとめて示した表である。上記レーザ光は、ＫｒＦエキシマレーザ装置によるレーザ光であり、レーザ光の波長は２４８ｎｍで、フルエンスは０．５〜２．０Ｊ／ｃｍ²である。なお、損傷防止層の状態は、０．５〜２．０Ｊ／ｃｍ²の間のいずれのフルエンスのレーザ光を照射しても同様の結果が得られた。すなわち、損傷防止層の状態は、照射されるレーザ光のフルエンスが０．５〜２．０Ｊ／ｃｍ²の間であれば、フルエンスの値には依存しない。
【００８０】
比較例１の損傷防止層は、ＳｉＯ₂およびＳｉ上に形成されたＡｕ（金）およびＴｉＷ（チタン・タングステン）の２層からなる膜であり、１．０μｍの層厚を有する。比較例１の損傷防止層は、実施例１の損傷防止層と金属膜の種類以外の条件は略同一である。
【００８１】
比較例２の損傷防止層は、ポリイミド上に形成されたＡｌ膜であり、１．１から２．０μｍの層厚を有して実施例１の層厚よりも厚い層厚を有し、かつ、実施例１の損傷防止層とは下側層が異なる。
【００８２】
比較例３および比較例４の損傷防止層は、いずれもＡｌ膜からなり、かつ、ＳｉＯ₂およびＳｉ上に形成されていて、各々層厚のみが実施例１の損傷防止層と異なる。
【００８３】
なお、比較例２乃至４、および実施例１のＡｌ膜は、下側層の上に蒸着によって形成した。
【００８４】
【表１】

【００８５】
上記表１からわかるように、比較例１のＡｕおよびＴｉＷの２層の膜からなる損傷防止層は、レーザ光によって完全にエッチングされてしまう。このことは、実施例１のＡｌ膜は、レーザ光に対する反射率が約８０％であるのに対して、比較例１のＡｕおよびＴｉＷの２層の膜は、レーザ光に対する反射率が約３０％であることに起因する。すなわち、損傷防止層によって反射されずに吸収された約７０％のレーザ光が、熱としてＡｕおよびＴｉＷの２層の膜に蓄積されて、この熱によって損傷防止層が溶解および蒸発した。
【００８６】
また、比較例２の損傷防止層は、実施例１の損傷防止層よりも比較的大きい層厚を有するにもかかわらず、完全にレーザ光によってエッチングされてしまう。これは、比較例２の損傷防止層が、熱伝導率が比較的低いポリイミド上に形成されたことに起因する。すなわち、比較例２の損傷防止層に吸収されたレーザ光が熱として蓄積され、熱伝導率が比較的低い上記ポリイミドによって上記熱が損傷防止層以外の部分に逃がされることが妨げられるので、損傷防止層の温度が上昇した結果、損傷防止層が溶解・蒸発したのである。
【００８７】
比較例３の損傷防止層は、レーザ光によって完全にエッチングされた。これは、実施例１の損傷防止層のＡｌ膜に比べて、比較例３のＡｌ膜の厚さが小さいことに起因する。
【００８８】
比較例４の損傷防止層は、レーザ光によって完全にはエッチングされないが、損傷防止層の表面の光沢が変化したことから、多少Ａｌ膜が溶融したことがわかる。これは、レーザ光によって溶融しない実施例１の損傷防止層に比べて、層厚が０．１μｍ小さいことに起因する。
【００８９】
以上の実験結果から、損傷防止層が溶融することなく確実にレーザ光に対する損傷防止効果を奏するためには、実施例１のように、Ａｌ膜は０．５μｍ以上の層厚が必要であり、かつ、熱伝導率が比較的高いＳｉＯ₂またはＳｉ上に形成する必要があることが分かる。
【００９０】
なお、上記実験に加えて、実施例１と同一の構成の損傷防止層を、Ａｌ膜を、ＳｉＯ₂またはＳｉ上にスパッタによって形成したものについてもレーザ光を照射して実験を行った。この場合においても、上記実施例１と同様に、損傷防止層はレーザ光によって溶融しなかった。従って、蒸着膜およびスパッタ膜とでＡｌ膜の結晶状態が異なる場合でも、層厚が０．５μｍ以上であり、かつ、ＳｉＯ₂またはＳｉ上に形成すれば、Ａｌ膜は損傷防止効果を有する。
【００９１】
また、上記損傷防止層が形成されるＳｉＯ₂またはＳｉは、層厚が厚くて熱伝導効果が高ければより好ましい。また、ＳｉＯ₂またはＳｉ以外の例えばＮｉなどの熱伝導率が比較的高いめっき層であってもよい。但し、Ａｌ膜を損傷防止層としてのみでなく配線としても使う場合、Ａｌ膜が形成される下側層の影響によって配線抵抗が変化するので、下側層の材料の電気抵抗を考慮する必要がある。この場合、上記下側層は、Ａｌ膜に比べて高い抵抗を有する金属膜が好ましい。
【００９２】
上記実施形態において、損傷防止層として、Ａｌ膜を用いたが、レーザアブレーションに対して選択比が高い例えばＡｌＳｉ，ＡｌＳｉＣｕ，ＡｌＣｕ，ＡｌＮｉなどの合金による金属膜を用いてもよい。半導体装置を形成する場合、基板として多く用いられるシリコンに対して、融点が近い点で好適な金属膜材料として、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｏなどがある。この他のレーザアブレーションに対して選択比が高い金属膜の材料として、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ等を用いてもよい。
【００９３】
また、上記損傷防止層は、誘電体を複数層形成し、この複数の誘電体層によってレーザ光の屈折率を最適化することによってレーザ光の多重反射を起こさせて、レーザ光の反射率を約８０％以上にしてもよい。
【００９４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、第１の発明の半導体装置は、半導体素子を有する基板と、上記基板および半導体素子上に設けられていて、レーザ光によって加工される被加工層と、上記被加工層と、上記半導体素子または基板の少なくとも一方との間に配置されると共に上記レーザ光を反射する損傷防止層とを有するので、この損傷防止層によって、上記被加工層を加工するレーザ光が反射されて、上記半導体素子にレーザ光が達することが防止される。したがって、この半導体装置は、レーザ光によって短時間で製造でき、かつ、製造時のレーザ光による基板の損傷や半導体素子の性能の低下や破壊を防止できて、良好な性能を有する半導体装置にできる。
【００９５】
１実施形態では、上記損傷防止層は、上記レーザ光に対して８０％以上の反射率を有するので、上記被加工層を越えて基板側に向うレーザ光の８０％以上を加工層側に反射できて、殆どのレーザ光が上記半導体素子に達しないようにして、上記半導体素子の性能の低下や破壊を効果的に防止できる。
【００９６】
１実施形態では、上記損傷防止層は、金属膜であるので、上記被加工層を越えて基板側に向うレーザ光を効果的に反射できて、上記半導体素子の性能の低下や破壊を効果的に防止できる。
【００９７】
１実施形態では、上記金属膜は、レーザ光に対する反射率が比較的大きいＡｌ膜であるので、上記被加工層を越えて基板側に向うレーザ光をＡｌ膜によって確実に反射して、上記半導体素子の性能の低下や破壊を確実に防止できる。
【００９８】
１実施形態では、上記Ａｌ膜は、０．５μｍ以上の膜厚を有するので、反射されずにＡｌ膜に吸収されたレーザ光によってＡｌ膜が加熱されても、この熱によってＡｌ膜が溶融することがない。したがって、このＡｌ膜からなる損傷防止層によって、レーザ光が上記半導体素子に達することを安定して防止できて、上記半導体素子の性能の低下や破壊を確実に防止できる。
【００９９】
１実施形態では、上記損傷防止層は２つ以上の層からなり、上記損傷防止層のうちの上記被加工層側の層は、上記レーザ光を反射する反射層であり、上記損傷防止層のうちの上記半導体素子側の層は、上記レーザ光を吸収する吸収層であるので、上記被加工層を加工する際に損傷防止層に向ったレーザ光は、その殆どが反射および吸収されて上記半導体素子に殆ど達しないので、上記半導体素子の性能の低下や破壊を確実に防止できる。
【０１００】
１実施形態では、上記反射層は金属膜であり、上記吸収層はシリコン層であるので、この損傷防止層に達したレーザ光の大部分を上記金属膜で反射して、さらに、上記金属膜で反射されずに金属膜を透過したレーザ光の大部分を上記シリコン層で吸収して、略全てのレーザ光を上記半導体素子に達しないようにできて、上記半導体素子の性能の低下や破壊を確実に防止できる。
【０１０１】
【０１０２】
【０１０３】
第２の発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子を有する基板上に、損傷防止層を設ける工程と、上記基板および損傷防止層上に、被加工層を設ける工程と、上記損傷防止層上の被加工層をレーザ光によって加工する工程とを有するので、上記損傷防止層によって、上記被加工層をレーザ光で加工する際の上記半導体素子へのレーザ光の照射を効果的に防止できるから、短時間で、しかも、上記基板を破損したり、半導体素子の性能を低下させたり破壊したりすることなく半導体装置を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態の半導体装置である電子部品を示す図であり、図１（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図１（ａ）の半導体装置の製造工程を示す図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の第２実施形態の半導体装置としての光部品を示す図であり、図２（ｂ），（ｃ）は、図２（ａ）の半導体装置の製造工程を示す図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の参考例の配線装置としての電子部品である多層配線基板を示す図であり、図３（ｂ），（ｃ）は、図３（ａ）の半導体装置の製造工程を示す図である。
【図４】図４（ａ）は、従来の半導体装置としてのＰＮ接合ダイオードを有する電子部品を示す図であり、図４（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図４（ａ）の半導体装置の製造工程を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、従来の半導体装置としてのフォトダイオードおよび光導波路を有する光部品を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の半導体装置の製造工程を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、従来の半導体装置としての多層配線基板を示す図であり、図６（ｂ），（ｃ）は、図６（ａ）の半導体装置の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１半導体基板
２ＰＮ接合ダイオード
３金属膜パターン
４下部絶縁層
６配線層
７上部絶縁層
９接続配線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a semiconductor device such as an electronic component or an optical component, and a method for manufacturing the semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, a multilayer wiring board is formed by alternately laminating conductive layers and insulating layers on a semiconductor substrate or an insulating substrate, and electronic components such as LSI (Large Scale Integrated Circuit) and VLSI (Very Large Scale Integrated Circuit) are used. I am making it. In addition, an electric circuit is formed on a semiconductor substrate or an insulating substrate, a light guide is disposed, and the light guide is processed to produce an optical component such as an optical waveguide or an optical path conversion element.
[0003]
  When manufacturing a semiconductor device such as the electronic component or the optical component, laser ablation using a laser beam is often used. As the laser light, for example, laser light in the ultraviolet region of high brightness and high energy emitted from a KrF excimer laser device is used. The laser beam is irradiated onto a portion to be processed of the material to be processed, and the portion to be processed is instantaneously evaporated to process the material into a predetermined shape.
[0004]
  Since the laser ablation is performed in a short time, there is an advantage that the portions other than the portion to be processed are hardly heated. Further, since the laser beam can be focused on a very small spot, there is an advantage that the material to be processed can be processed into a predetermined shape with high accuracy. Semiconductor devices manufactured by taking advantage of such laser ablation and methods for manufacturing the semiconductor devices include the following.
[0005]
  FIG. 4A shows a conventional semiconductor device. This semiconductor device has a PN junction diode 402 on a semiconductor substrate 401, and this diode 402 is electrically connected to a wiring 405 through a connection wiring 404. This semiconductor device is manufactured as follows.
[0006]
  First, as shown in FIG. 4B, after a P-type impurity and an N-type impurity are diffused in a semiconductor substrate 401 to form a PN junction diode 402, a lower insulating layer 406 made of polyimide is formed on the semiconductor substrate 401. Laminate.
[0007]
  Subsequently, as shown in FIG. 4C, the lower insulating layer 406 above the diode 402 is irradiated with laser light 408, and the laser light irradiated portion of polyimide is evaporated by laser ablation to form the lower insulating layer 406. A hole 410 is formed. The size of the hole 410 is 50 μm × 50 μm in the plane.
[0008]
  Thereafter, as shown in FIG. 4D, Al (aluminum) is vapor-deposited in the hole 410 and on the lower insulating layer 406 to form the connection wiring 404 and the wiring 405.
[0009]
  Finally, an upper insulating layer 407 is stacked on the wiring 405, whereby the semiconductor device shown in FIG. 4A is obtained.
[0010]
  The hole 410 is formed in the lower insulating layer 406 made of polyimide with a relatively thick thickness by using a laser beam with high brightness and high output, so that it is much shorter than that formed by, for example, RIE (reactive ion etching). The hole 410 can be formed. As a result, the manufacturing time of the semiconductor device is shortened.
[0011]
  FIG. 5A is a diagram showing an optical component having a photodiode and an optical waveguide as a conventional semiconductor device. This semiconductor device includes a photodiode 502 formed on a semiconductor substrate 501, an ultraviolet absorption layer 503 stacked on the semiconductor substrate 501 and the photodiode 502, a lower cladding layer 504, and an optical waveguide 505. The optical waveguide 505 has a tapered portion at the right end in FIG. 5A, and the light of the optical waveguide 505 is guided to the photodiode 502 by the tapered portion. The ultraviolet absorbing layer 503 has a function as an antireflection film of the cladding layer 504 and a function of absorbing laser light 506 shown below.
[0012]
  In this method of manufacturing a semiconductor device, first, as shown in FIG. 5B, a photodiode 502 is formed on a semiconductor substrate 501, an ultraviolet absorbing layer 503 made of a silicon nitride film, and a silicon oxide film. A lower clad layer 504 and an optical waveguide 505 made of a polymer resin are laminated.
[0013]
  Thereafter, around the end of the optical waveguide 505, the fluence is 0.5 J / cm by a KrF excimer laser device.²Then, a laser beam 506 having a wavelength of 248 nm is irradiated. Then, the laser beam 506 is irradiated while moving in the longitudinal direction of the optical waveguide 505 as indicated by an arrow A, and the end of the optical waveguide 505 is processed into a tapered shape (see Japanese Patent Laid-Open No. 12-117465). . In this way, the processed portion of the optical waveguide 505 made of a polymer resin is instantaneously evaporated by the high-brightness and high-output KrF excimer laser, and the optical waveguide is hardly given heat to the periphery of the processed portion. The end portion of 505 is processed into a tapered shape. As a result, the tapered portion of the optical waveguide 505 can be a good light reflecting surface without causing distortion and scratches due to heat.
[0014]
  The ultraviolet absorbing layer 503 absorbs the laser beam 506 that has passed through the lower cladding layer 504 when the optical waveguide 505 is processed, so that the laser beam 506 does not reach the semiconductor substrate 501 or the photodiode 502. I have to.
[0015]
  FIG. 6A is a diagram showing a conventional semiconductor device, and shows a multilayer wiring board in which

insulating layers

602 and 604 and

wiring layers

603 and 606 are alternately formed on a substrate 601.
[0016]
  In this method of manufacturing a semiconductor device, first, as shown in FIG. 6B, a lower insulating layer 602 made of polyimide, a lower wiring layer 603 made of Al, and an upper insulating made of polyimide are formed on a substrate 601. Layer 604 is formed.
[0017]
  Thereafter, as shown in FIG. 6C, the excimer laser beam 605 is irradiated to the upper insulating layer 604, and a hole 607 is formed in the upper insulating layer 604 by laser ablation.
[0018]
  Then, Al is vapor-deposited inside the hole 607 and on the upper insulating layer 604 to form a connection wiring 609 for connecting the upper wiring layer 606 and the lower wiring layer 603, and an upper wiring layer 606. The semiconductor device shown in 6 (a) is obtained.
[0019]
  The upper insulating layer 604 made of polyimide has a thickness of several tens of μm or more. When holes are formed by RIE (reactive ion etching), approximately half a day is required. On the other hand, according to the laser ablation, since the hole 607 can be formed in the upper insulating layer 604 almost instantaneously, the manufacturing time of the semiconductor device can be greatly shortened.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 4, in the step of forming the hole 410 by laser ablation in the lower insulating layer 406 of FIG. Or there is a problem of damage. Specifically, the diode 402 has a size of 400 μm × 400 μm, and even if a part of the diode 402 is irradiated with the laser beam 408, a leakage current of several tens of μA flows through the diode 402. The function as a diode is lost.
[0021]
  5, when the end portion of the optical waveguide 505 in FIG. 5B is processed into a tapered shape by the laser light 506, the laser light 506 passes through the lower cladding layer 504. And reaches the ultraviolet absorbing layer 503. However, since the laser beam 506 has high luminance and high output, it is not absorbed by the ultraviolet absorption layer 503 and destroys the ultraviolet absorption layer 503. The destruction of the ultraviolet absorbing layer 503 is remarkable around the end of the optical waveguide 505 that is a workpiece. As a result, the semiconductor substrate 501 around the photodiode 502 below the end of the optical waveguide 505 is damaged by the laser light 506, and the performance of the photodiode 502 is degraded. If the laser beam 506 is stronger, the photodiode 502 is also damaged. That is, the ultraviolet absorption layer 503 made of the silicon nitride film has a fluence of 0.5 J / cm.²The above strong laser light does not have the effect of absorbing and blocking the laser light.
[0022]
  Further, in the method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 6, when the hole 607 is formed in the insulating layer 604 of FIG. 6C by the laser beam 605, the laser beam 605 is formed in the lower wiring layer below the insulating layer 604. Reach up to 603. Since Al, which is the material of the lower wiring layer 603, has a reflectance of about 80% with respect to the excimer laser light, about 20% of the laser light not reflected by the lower wiring layer 603 is applied to the lower wiring layer 603 as thermal energy. As absorbed. In this case, since the lower wiring layer 603 is formed on the lower insulating layer 602 made of polyimide having a relatively low thermal conductivity, the thermal energy is accumulated in the lower wiring layer 603 so that the lower wiring layer 603 It becomes hot. As a result, there arises a problem that the lower wiring layer 603 is melted, peeled off or blown off. Further, when the lower wiring layer 603 is melted, the laser beam reaches the lower insulating layer 602 below the lower wiring layer 603, and a hole is formed in the lower insulating layer 602. As a result, there is a problem that foreign matters and residues are generated in the hole of the lower insulating layer 602 and cause migration.
[0023]
  Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor device in which a portion other than a portion to be processed is not adversely affected when processing is performed with laser light, and a method for manufacturing the semiconductor device.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a semiconductor device of a first invention includes a substrate having a semiconductor element,
  A layer to be processed which is provided on the substrate and the semiconductor element and is processed by a laser beam;
  A damage preventing layer that is disposed between the layer to be processed and at least one of the semiconductor element or the substrate and reflects the laser beam;
HaveAnd
  The damage prevention layer is composed of two or more layers,
  The layer on the processing layer side of the damage prevention layer is a reflective layer that reflects the laser beam,
  The layer on the semiconductor element side of the damage prevention layer is an absorption layer that absorbs the laser light.It is characterized by that.
[0025]
  According to the above configuration, even when the laser beam for processing the layer to be processed passes through the layer to be processed and is directed toward the substrate, the laser beam is reflected by the damage prevention layer. Reaching the substrate is prevented. Accordingly, it is possible to prevent the performance of the semiconductor element from being degraded or destroyed by the laser beam, or the performance of the semiconductor element from being degraded by damage to the substrate.
  A part of the laser beam reaching the damage prevention layer is first reflected by the damage prevention layer on the processed layer side. Most of the laser light reaching the damage prevention layer on the semiconductor element side without being reflected by the damage prevention layer on the processed layer side is absorbed by the damage prevention layer on the semiconductor element side. Thus, the laser light reaching the damage prevention layer is reflected and absorbed by the damage prevention layer, so that the laser light hardly reaches the substrate and the semiconductor element. Therefore, damage to the substrate and deterioration or destruction of the performance of the semiconductor element are reliably prevented.
  The damage prevention layer includes a layer that reflects laser light and a layer that absorbs laser light, provided that the layer on the processing side reflects laser light and the layer on the semiconductor element side absorbs laser light. Any number of layers of one layer or more may be provided.
[0026]
  In one embodiment, the damage prevention layer has a reflectance of 80% or more with respect to the laser beam.
[0027]
  According to the embodiment, even if the laser beam for processing the processing layer passes through the processing layer and moves toward the substrate side, 80% or more of the laser light is directed to the processing layer side by the damage prevention layer. Reflected. Therefore, since the laser beam hardly reaches the substrate and the semiconductor element, damage to the substrate and deterioration or damage of the performance of the semiconductor element are effectively prevented.
[0028]
  Here, when the reflectance of the damage prevention layer with respect to the wavelength of the laser beam is less than 80%, the damage prevention layer absorbs a portion of the laser beam that is not reflected, and this absorbed laser beam. Stores light energy as thermal energy. In this case, the amount of energy received as heat from the laser light increases, and the risk of the damage prevention layer melting and evaporating rapidly due to this heat increases rapidly.
[0029]
  Note that one layer of the damage prevention layer may reflect 80% of the laser light, or two or more layers may reflect 80% of the laser light.
[0030]
  In one embodiment, the damage prevention layer is a metal film.
[0031]
  According to the embodiment, since the damage prevention layer is a metal film, the laser light that passes through the processing layer and travels toward the substrate side is effectively reflected by the damage prevention layer. Damage and degradation or destruction of the performance of the semiconductor element are effectively prevented.
[0032]
  In one embodiment, the metal film is an Al film.
[0033]
  According to the above embodiment, the metal film is an Al film having a relatively high reflectance with respect to the laser beam. Reflected by the film. Therefore, damage to the substrate and deterioration or destruction of the performance of the semiconductor element are surely prevented.
[0034]
  In one embodiment, the Al film has a thickness of 0.5 μm or more.
[0035]
  According to the above embodiment, most of the laser light reaching the Al film as the damage preventing layer is reflected by the Al film, while a part of the laser light is absorbed by the Al film without being reflected. The Al film is heated by the laser beam. However, since the Al film has a thickness of 0.5 μm or more and the heat capacity of the entire Al film is relatively large, the Al film is not melted by the heat of the absorbed laser light. Therefore, the Al film can stably prevent the laser light from reaching the substrate and the semiconductor element, and can stably prevent damage to the substrate and deterioration and destruction of the performance of the semiconductor element.
[0036]
  Here, if the thickness of the Al film is 0.5 μm or less, the overall heat capacity of the Al film is reduced, and the risk of the Al film being melted and evaporated by the heat of the absorbed laser light is increased. .
[0037]
[0038]
[0039]
[0040]
  In one embodiment, the reflective layer is a metal film,
  The absorption layer is a silicon layer. Here, the silicon layer means a layer containing Si element, and includes a silicon oxide film, a silicon nitride film, and the like.
[0041]
  According to the embodiment, most of the laser light reaching the damage prevention layer is reflected by the metal film, and further, the laser light transmitted through the metal film without being reflected by the metal film is large. Part is absorbed by the silicon layer. Therefore, almost all of the laser light reaching the damage prevention layer does not reach the semiconductor element. As a result, damage to the substrate and deterioration or destruction of the performance of the semiconductor element are reliably prevented.
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
[0046]
[0047]
  First2The method of manufacturing a semiconductor device of the invention includes a step of providing a damage prevention layer on a substrate having a semiconductor element,
  Providing a layer to be processed on the substrate and the damage prevention layer;
  Processing a layer to be processed on the damage prevention layer with a laser beam;
HaveAnd
  The damage prevention layer is composed of two or more layers,
  The layer on the processing layer side of the damage prevention layer is a reflective layer that reflects the laser beam,
  The layer on the semiconductor element side of the damage prevention layer is an absorption layer that absorbs the laser light.It is characterized by that.
[0048]
  Above2According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, when a damage prevention layer is provided on a substrate having the semiconductor element, a laser applied to the substrate or the semiconductor element when the layer to be processed is processed with the laser beam. Light irradiation is effectively prevented. As a result, it is possible to manufacture the semiconductor device in a short time by rapidly processing the layer to be processed by laser light, and it is favorable without damaging the substrate, degrading or destroying the performance of the semiconductor element. A semiconductor device having performance can be manufactured.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1A is a diagram showing an electronic component which is a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
[0050]
  In this semiconductor device, a PN junction diode 2 as a semiconductor element is provided on a semiconductor substrate 1. The semiconductor device includes a lower insulating layer 4 as a layer to be processed by laser light on the semiconductor substrate 1, a wiring 6 made of Al formed on the lower insulating layer 4, and the wiring 6. And an upper insulating layer 7 made of polyimide and laminated thereon.
[0051]
  Between the PN junction diode 2 and the lower insulating layer 4, a metal film pattern 3 as a damage prevention layer made of a Ni film is provided so as to cover the PN junction diode 2. The PN junction diode 2 is connected to the wiring 6 by a connection wiring 9 made of Al through the metal film pattern 3.
[0052]
  This semiconductor device is manufactured as follows.
[0053]
  First, as shown in FIG. 1B, a PN junction diode 2 is formed by diffusing a p-type impurity and an n-type impurity in a semiconductor substrate 1. Thereafter, a metal film pattern 3 is formed on the semiconductor substrate 1 so as to cover the PN junction diode 2. The metal film pattern 3 is formed by first forming a Ni thin film on the semiconductor substrate 1 and patterning it into a predetermined shape, and then further growing Ni on the patterned Ni thin film by plating to a thickness of 10 μm. To do. Thereafter, a lower insulating layer 4 made of polyimide is laminated on the semiconductor substrate 1 and the metal film pattern 3.
[0054]
  Subsequently, as shown in FIG. 1C, a laser beam 11 is irradiated to a position corresponding to the diode 2 of the lower insulating layer 4, and the metal film pattern 3 is applied to the lower insulating layer 4 by laser ablation. Reaching hole 12 is formed.
[0055]
  Thereafter, as shown in FIG. 1 (d), Al is embedded in the hole 12 to form the connection wiring 9 by the sputtering reflow method, and an Al layer is formed on the lower insulating layer 4. Subsequently, the Al layer is patterned by RIE to form a wiring layer 6 having a predetermined wiring pattern.
[0056]
  Finally, polyimide is applied and baked on the wiring layer 6 to form the upper insulating layer 7.
[0057]
  In the semiconductor device manufacturing method, the laser beam 11 used in the step shown in FIG. 1C is oscillated by a KrF excimer laser device, and has a fluence (pulse laser intensity per unit area) of 0.5 J / cm.²And the wavelength is 248 nm. The lower insulating layer 4 made of the polyimide is instantaneously evaporated by the laser light 11 so that the holes 12 can be quickly formed without generating a burning portion in the polyimide.
[0058]
  Further, in the semiconductor device, the metal film pattern 3 made of Ni having a thickness of 10 μm is provided above the PN junction diode 2 of the semiconductor substrate 1. Reaching the junction diode 2 is prevented. Therefore, the PN junction diode 2 can be prevented from being damaged by the laser beam 11.
[0059]
  After manufacturing the semiconductor device, a reverse voltage of about 10 V was applied to the PN junction diode 2 and the leakage current flowing at that time was measured. As a result, the leakage current was on the order of several pA. Therefore, it can be said that damage to the diode 2 due to the laser beam 11 could be avoided.
[0060]
  Further, since the metal film pattern 3 is made of a Ni film, the PN junction diode 2 and the connection wiring 9 can be electrically connected without any problem.
[0061]
  The metal film pattern 3 may be formed of, for example, an Al film other than the Ni film. When the metal film pattern 3 is formed of an Al film, the thickness of the metal film pattern 3 can be reduced to 0.5 μm. Accordingly, the lower insulating layer 4 can be formed without causing a step at a position above the boundary between the semiconductor substrate 1 and the metal pattern 3.
[0062]
  FIG. 2A is a diagram showing an optical component as a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
[0063]
  This semiconductor device has a photodiode 202 as a semiconductor element on a semiconductor substrate 201, an ultraviolet absorbing layer 203 on the semiconductor substrate 201, and a damage prevention layer made of Al with a hole provided at the position of the photodiode 202. A metal film 204, a lower clad layer 205, an optical waveguide 206, an upper clad layer 209 made of a silicon oxide film, and a stray light sealing film 210 made of Al. The ultraviolet absorbing layer 203 also has a function as an antireflection film of the lower cladding layer 205.
[0064]
  In this semiconductor device, light from the optical waveguide 206 is reflected by a tapered portion formed at the right end of the optical waveguide 206 in FIG.
[0065]
  This semiconductor device is manufactured as follows.
[0066]
  First, as shown in FIG. 2B, an ultraviolet absorption layer 203 and an Al film are stacked on a semiconductor substrate 201 provided with a photodiode 202, and the position corresponding to the photodiode 202 in the Al film is determined. The metal film 204 is formed by opening. Subsequently, a lower clad layer 205 and an optical waveguide 206 made of a polymer resin are laminated on the ultraviolet absorbing layer 203 and the metal film 204.
[0067]
  Then, using a KrF excimer laser device, the fluence is 0.5 J / cm.²Then, the end of the optical waveguide 206 is processed with a laser beam having a wavelength of 248 nm. That is, as shown in FIG. 2B, the laser beam 207 is irradiated onto the optical waveguide 206 at a right angle to the longitudinal direction of the optical waveguide 206 and moved in the longitudinal direction of the optical waveguide 206 as indicated by an arrow B. Then, as shown in FIG. 2C, the end portion of the optical waveguide 206 is processed into a tapered shape.
[0068]
  Subsequently, an upper clad layer 209 is laminated on the optical waveguide 206 and the lower clad layer 205, and finally, a stray light sealing film 210 is formed on the upper clad layer 209, as shown in FIG. The semiconductor device shown is completed.
[0069]
  In the manufacturing process of the semiconductor device, when the optical waveguide 206 shown in FIG. 2B is processed by the laser beam 207, the metal film 204 prevents the semiconductor substrate 201 around the photodiode 202 from being damaged by the laser beam 207. Is done. That is, even if the laser beam 207 passes through the lower clad layer 205 toward the semiconductor substrate 201, most of the laser beam 207 is reflected by the metal film 204 made of an Al film. In addition, since very little laser light is transmitted through the metal film 204 without being reflected by the metal film 204, the small amount of laser light is effectively applied to the ultraviolet absorption layer 203 without damaging the ultraviolet absorption layer 203. Absorbed. Therefore, since the laser beam 207 hardly reaches the semiconductor substrate 201, the semiconductor substrate 201 around the photodiode 202 is not damaged. As a result, deterioration of the performance of the photodiode 202 can be prevented.
[0070]
  After manufacturing the semiconductor device, the leakage current of the photodiode 202 was measured to confirm whether the photodiode 202 was affected by the laser beam. As a result, it was found that the leakage current of the photodiode 202 was on the order of several pA, and the photodiode 202 was not affected by the laser beam.
[0071]
  Further, the metal film 204 made of the Al film may be used as a wiring of a semiconductor device, a light shielding film of a photodiode, a stray light sealing film of an optical waveguide, in addition to a function as a damage prevention layer against laser light, You may form so that it may have another function.
[0072]
  FIG. 3 (a) shows the present invention.Reference exampleofwiringIt is a figure which shows the multilayer wiring board which is an electronic component as an apparatus. thiswiringThe device has a lower insulating layer 302 made of a silicon oxide film, a lower wiring layer 303 made of Al, an upper insulating layer 304 made of polyimide, and an upper wiring layer 306 made of Al on a substrate 301. The lower wiring layer 303 and the upper wiring layer 306 are electrically connected by a connection wiring 308.
[0073]
  thiswiringThe device is manufactured as follows.
[0074]
  First, as shown in FIG. 3B, a lower insulating layer 302 made of a silicon oxide film is formed on a substrate 301, and then a lower wiring layer 303 made of Al and an upper insulating layer 304 made of polyimide are formed. To do.
[0075]
  Thereafter, as shown in FIG. 3C, excimer laser light 310 is irradiated to the upper insulating layer 304 to form a hole 312 that opens in the lower wiring layer 303 in the upper insulating layer 304.
[0076]
  Then, Al is buried in the hole 312 to form the connection wiring 308, and Al is vapor-deposited on the upper insulating layer 304 to form the upper wiring layer 306, as shown in FIG.wiringThe device is completed.
[0077]
  When the hole 312 is formed in the upper insulating layer 304 by the laser ablation, the lower wiring layer 303 below the upper insulating layer 304 is irradiated with the laser beam 310. Since Al, which is the material of the lower wiring layer 303, has a reflectance of about 80% with respect to the excimer laser beam 310, about 20% of the laser light that is not reflected by the lower wiring layer 303 is converted into lower energy as thermal energy. Accumulated in the wiring layer 303, the lower wiring layer 303 is heated. However, since the lower insulating layer 302 in contact with the lower wiring layer 303 is made of a silicon oxide film having a higher thermal conductivity than that of the substrate 301, the heat of the lower wiring layer 303 is promptly transmitted through the lower insulating layer 302. It is escaped to the substrate 301. Therefore, since the temperature of the lower wiring layer 303 hardly increases, the lower wiring layer 303 is not melted, peeled off or blown off as in the conventional case. As a result, the laser beam reaches the lower insulating layer 302 below the lower wiring layer 303 as in the prior art, a hole is formed in the lower insulating layer 302, and the foreign matter generated in the hole in the lower insulating layer 302 Migration does not occur due to or residue. So bookReference examplebywiringAccording to the manufacturing method of the apparatus, the holes 312 are formed in the insulating layer 304 in a short time by laser light.wiringEquipment can be manufactured in a short time, and it has good performancewiringA device is obtained.
[0078]
  Experiments were performed to actually irradiate the damage prevention layer of the semiconductor device according to the present invention and the damage prevention layer of the comparative example with laser light, and the effects of the damage prevention layer according to the present invention were compared with those of the comparative example.
[0079]
  Table 1 is a table collectively showing the state of the damage prevention layer after irradiating the damage prevention layer of the present invention and the damage prevention layer of the comparative example with laser light. The laser beam is a laser beam produced by a KrF excimer laser device, the wavelength of the laser beam is 248 nm, and the fluence is 0.5 to 2.0 J / cm.²It is. Note that the state of the damage prevention layer is 0.5 to 2.0 J / cm.²The same result was obtained even if any fluence of the laser beam was irradiated. That is, the state of the damage prevention layer is such that the fluence of the irradiated laser beam is 0.5 to 2.0 J / cm.²If it is between, it does not depend on the value of the fluence.
[0080]
  The damage prevention layer of Comparative Example 1 is made of SiO.₂And a film composed of two layers of Au (gold) and TiW (titanium / tungsten) formed on Si and has a layer thickness of 1.0 μm. The damage prevention layer of Comparative Example 1 is substantially the same as the damage prevention layer of Example 1 except for the type of metal film.
[0081]
  The damage prevention layer of Comparative Example 2 is an Al film formed on polyimide, has a layer thickness of 1.1 to 2.0 μm, and has a layer thickness larger than that of Example 1, and The lower layer is different from the damage prevention layer of Example 1.
[0082]
  The damage prevention layers of Comparative Example 3 and Comparative Example 4 are both made of an Al film, and SiO.₂And the Si layer are different from the damage prevention layer of Example 1 only in thickness.
[0083]
  The Al films of Comparative Examples 2 to 4 and Example 1 were formed on the lower layer by vapor deposition.
[0084]
[Table 1]

[0085]
  As can be seen from Table 1 above, the damage prevention layer composed of two layers of Au and TiW in Comparative Example 1 is completely etched by the laser beam. This is because the Al film of Example 1 has a reflectance of about 80% with respect to laser light, whereas the two-layer film of Au and TiW of Comparative Example 1 has a reflectance of about 30 with respect to laser light. %. That is, about 70% of the laser light absorbed without being reflected by the damage prevention layer was accumulated as heat in the two layers of Au and TiW, and the damage prevention layer was dissolved and evaporated by this heat.
[0086]
  In addition, the damage prevention layer of Comparative Example 2 is completely etched by the laser beam even though the damage prevention layer has a relatively larger layer thickness than the damage prevention layer of Example 1. This is due to the fact that the damage prevention layer of Comparative Example 2 was formed on polyimide having a relatively low thermal conductivity. That is, the laser light absorbed in the damage prevention layer of Comparative Example 2 is accumulated as heat, and the polyimide having a relatively low thermal conductivity prevents the heat from being released to parts other than the damage prevention layer. As a result of the temperature of the prevention layer rising, the damage prevention layer was dissolved and evaporated.
[0087]
  The damage prevention layer of Comparative Example 3 was completely etched by laser light. This is because the thickness of the Al film of Comparative Example 3 is smaller than that of the Al film of the damage prevention layer of Example 1.
[0088]
  Although the damage prevention layer of Comparative Example 4 was not completely etched by the laser light, it was found that the Al film was somewhat melted because the surface gloss of the damage prevention layer was changed. This is because the layer thickness is 0.1 μm smaller than the damage prevention layer of Example 1 that is not melted by the laser beam.
[0089]
  From the above experimental results, in order to ensure the damage prevention effect against the laser light without melting the damage prevention layer, the Al film needs a layer thickness of 0.5 μm or more as in Example 1, And SiO with relatively high thermal conductivity₂Or it turns out that it needs to form on Si.
[0090]
  In addition to the above experiment, the damage prevention layer having the same configuration as that of Example 1 was formed using an Al film, an SiO film,₂Alternatively, an experiment was performed by irradiating a laser beam on a material formed by sputtering on Si. Also in this case, as in Example 1, the damage prevention layer was not melted by the laser beam. Accordingly, even when the crystal state of the Al film differs between the deposited film and the sputtered film, the layer thickness is 0.5 μm or more, and SiO 2₂Alternatively, if formed on Si, the Al film has an effect of preventing damage.
[0091]
  In addition, SiO on which the damage prevention layer is formed₂Alternatively, Si is more preferable if the layer thickness is thick and the heat conduction effect is high. In addition, SiO₂Alternatively, a plating layer having a relatively high thermal conductivity such as Ni other than Si may be used. However, when the Al film is used not only as a damage prevention layer but also as a wiring, the wiring resistance changes due to the influence of the lower layer on which the Al film is formed, so it is necessary to consider the electrical resistance of the lower layer material. is there. In this case, the lower layer is preferably a metal film having a higher resistance than the Al film.
[0092]
  In the above embodiment, an Al film is used as the damage prevention layer. However, a metal film made of an alloy such as AlSi, AlSiCu, AlCu, AlNi having a high selectivity with respect to laser ablation may be used. In the case of forming a semiconductor device, there are Ni, Ti, Co, and the like as a metal film material suitable in terms of a melting point close to that of silicon often used as a substrate. Cr, Mo, Cu, or the like may be used as a material for the metal film having a high selectivity with respect to other laser ablation.
[0093]
  Further, the damage prevention layer is formed by forming a plurality of dielectrics, and by optimizing the refractive index of the laser beam by the plurality of dielectric layers, the multiple reflection of the laser beam is caused, and the reflectivity of the laser beam is increased. It may be about 80% or more.
[0094]
【The invention's effect】
  As is clear from the above, the semiconductor device of the first invention includes a substrate having a semiconductor element, a workpiece layer provided on the substrate and the semiconductor element and processed by laser light, and the workpiece layer. And a damage prevention layer that reflects the laser beam and is disposed between at least one of the semiconductor element and the substrate, the laser beam for processing the layer to be processed is reflected by the damage prevention layer. Thus, laser light is prevented from reaching the semiconductor element. Therefore, this semiconductor device can be manufactured with a laser beam in a short time, and can prevent a substrate from being damaged by the laser beam at the time of manufacture and a deterioration or destruction of the performance of the semiconductor element, so that a semiconductor device having good performance can be obtained. .
[0095]
  In one embodiment, the damage prevention layer has a reflectance of 80% or more with respect to the laser beam, and therefore, 80% or more of the laser beam directed to the substrate side beyond the processing layer is reflected to the processing layer side. Therefore, most of the laser light can be prevented from reaching the semiconductor element, thereby effectively preventing a decrease in performance and destruction of the semiconductor element.
[0096]
  In one embodiment, since the damage prevention layer is a metal film, it can effectively reflect the laser beam toward the substrate beyond the layer to be processed, effectively reducing the performance and destruction of the semiconductor element. Can be prevented.
[0097]
  In one embodiment, the metal film is an Al film having a relatively high reflectivity with respect to laser light. Therefore, the laser light that is directed toward the substrate beyond the layer to be processed is reliably reflected by the Al film, so that the semiconductor It is possible to reliably prevent deterioration and destruction of the element performance.
[0098]
  In one embodiment, since the Al film has a film thickness of 0.5 μm or more, even if the Al film is heated by laser light absorbed in the Al film without being reflected, the Al film is melted by this heat. There is nothing. Therefore, the damage preventing layer made of the Al film can stably prevent the laser light from reaching the semiconductor element, and can surely prevent the performance and destruction of the semiconductor element.
[0099]
  In one embodiment, the damage prevention layer is composed of two or more layers, and the layer on the processed layer side of the damage prevention layer is a reflective layer that reflects the laser light, and the damage prevention layer includes: Since the layer on the semiconductor element side is an absorption layer that absorbs the laser beam, most of the laser beam directed to the damage prevention layer when the layer to be processed is processed is reflected and absorbed. Since it hardly reaches the semiconductor element, it is possible to reliably prevent the performance degradation and destruction of the semiconductor element.
[0100]
  In one embodiment, since the reflection layer is a metal film and the absorption layer is a silicon layer, most of the laser light reaching the damage prevention layer is reflected by the metal film, and further, the metal film The silicon layer absorbs most of the laser light that has not been reflected by the metal film and is prevented from reaching the semiconductor element, resulting in deterioration or destruction of the performance of the semiconductor element. Can be reliably prevented.
[0101]
[0102]
[0103]
  First2The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a step of providing a damage prevention layer on a substrate having a semiconductor element, a step of providing a layer to be processed on the substrate and the damage prevention layer, and a step of covering the damage prevention layer. And a step of processing the processing layer with laser light. Therefore, the damage prevention layer can effectively prevent the semiconductor element from being irradiated with the laser light when processing the layer to be processed with laser light. A semiconductor device can be manufactured in time and without damaging the substrate or reducing or destroying the performance of the semiconductor element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a diagram showing an electronic component that is a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. FIGS. 1B, 1C, and 1D are shown in FIG. FIG.
2A is a view showing an optical component as a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 2B and 2C are views showing the semiconductor device of FIG. It is a figure which shows the manufacturing process of this.
FIG. 3 (a) is an illustration of the present invention.Reference exampleofwiringFIG. 3B is a diagram showing a multilayer wiring board as an electronic component as an apparatus, and FIGS. 3B and 3C are diagrams showing a manufacturing process of the semiconductor device of FIG.
FIG. 4A is a view showing an electronic component having a PN junction diode as a conventional semiconductor device, and FIGS. 4B, 4C, and 4D are shown in FIG. It is a figure which shows the manufacturing process of this semiconductor device.
5A is a diagram showing an optical component having a photodiode and an optical waveguide as a conventional semiconductor device, and FIG. 5B is a manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 5A; FIG.
6A is a diagram showing a multilayer wiring board as a conventional semiconductor device, and FIGS. 6B and 6C show a manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 6A. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Semiconductor substrate
2 PN junction diode
3 Metal film pattern
4 Lower insulation layer
6 Wiring layer
7 Upper insulation layer
9 Connection wiring

Claims

半導体素子を有する基板と、
上記基板および半導体素子上に設けられていて、レーザ光によって加工される被加工層と、
上記被加工層と、上記半導体素子または基板の少なくとも一方との間に配置されると共に、上記レーザ光を反射する損傷防止層と
を有し、
上記損傷防止層は２つ以上の層からなり、
上記損傷防止層のうちの上記被加工層側の層は、上記レーザ光を反射する反射層であり、
上記損傷防止層のうちの上記半導体素子側の層は、上記レーザ光を吸収する吸収層であることを特徴とする半導体装置。A substrate having a semiconductor element;
A layer to be processed which is provided on the substrate and the semiconductor element and is processed by a laser beam;
It said the layer to be processed, while being disposed between at least one of the semiconductor element or substrate, possess a damage prevention layer for reflecting the laser beam,
The damage prevention layer is composed of two or more layers,
The layer on the processing layer side of the damage prevention layer is a reflective layer that reflects the laser beam,
The semiconductor element side of the layer of the damage prevention layer, wherein a absorbent layer der Rukoto that absorbs the laser light.

請求項１に記載の半導体装置において、上記損傷防止層は、上記レーザ光に対して８０％以上の反射率を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the damage prevention layer has a reflectance of 80% or more with respect to the laser beam.

請求項１または２に記載の半導体装置において、上記損傷防止層は、金属膜であることを特徴とする半導体装置。 3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the damage prevention layer is a metal film.

請求項３に記載の半導体装置において、上記金属膜は、Ａｌ膜であることを特徴とする半導体装置。 4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the metal film is an Al film.

請求項４に記載の半導体装置において、上記Ａｌ膜は、０．５μｍ以上の膜厚を有することを特徴とする半導体装置。 5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the Al film has a thickness of 0.5 [mu] m or more.

請求項１に記載の半導体装置において、上記反射層は金属膜であり、
上記吸収層は、シリコン層であることを特徴とする半導体装置。The semiconductor device according to claim 1 , wherein the reflective layer is a metal film,
The semiconductor device, wherein the absorption layer is a silicon layer.

半導体素子を有する基板上に、損傷防止層を設ける工程と、
上記基板および損傷防止層上に、被加工層を設ける工程と、
上記損傷防止層上の被加工層をレーザ光によって加工する工程と
を有し、
上記損傷防止層は２つ以上の層からなり、
上記損傷防止層のうちの上記被加工層側の層は、上記レーザ光を反射する反射層であり、
上記損傷防止層のうちの上記半導体素子側の層は、上記レーザ光を吸収する吸収層であることを特徴とする半導体装置の製造方法。Providing a damage prevention layer on a substrate having a semiconductor element;
Providing a layer to be processed on the substrate and the damage prevention layer;
Possess a step of processing by the laser beam to be processed layer on the damage prevention layer,
The damage prevention layer is composed of two or more layers,
The layer on the processing layer side of the damage prevention layer is a reflective layer that reflects the laser beam,
The semiconductor element side of the layer of the damage prevention layer, a method of manufacturing a semiconductor device comprising an absorbent layer der Rukoto that absorbs the laser light.