JP6552948B2 - ウエーハの加工方法、及び加工装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物に配設されるデバイスの電極パッドに対応させてレーザー加工孔を形成するウエーハの加工方法、及び加工装置に関する。
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。
装置の小型化、高機能化を図るため、複数のデバイスを積層し、積層されたデバイスに設けられた電極パッド（ボンディングパッドともいう）を接続するモジュール構造が提案されている。このモジュール構造は、半導体ウエーハにおける電極パッドが設けられた箇所に、レーザー光線を照射して該電極パッドに達するビアホール（レーザー加工孔）を形成し、このビアホール（レーザー加工孔）に電極パッドと接続するアルミニウム等の導電性材料を埋め込む構成である（例えば特許文献１を参照。）。
特開２００８−０６２２６１号公報
上記ビアホールを形成するためには、一カ所に複数回のパルスレーザー光線を照射しなければならないため、生産効率の向上を図るためには、パルスレーザー光線の繰り返し周波数を高くする必要がある。しかし、高い繰り返し周波数で一カ所にパルスレーザー光線を連続して照射すると、熱溜まりによってウエーハにクラックが生じ、デバイスの品質が低下するという問題がある。
また、製造しようとするデバイスによって異なるものの、ビアホール加工によりクラックを生じないようにするため、加工に使用されるパルスレーザー光線の繰り返し周波数が制限されているものも存在する（例えば、１０ｋＨｚ）。そこで、本発明が解決すべき技術的課題は、制限されたパルスレーザー光線の最大繰り返し周波数を維持しながらも、複数の箇所にビアホールを同時に形成できるウエーハの加工方法、及びレーザー加工装置を提供することである。
上記主たる技術的課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハの加工方法であって、該ウエーハにおける各デバイスの位置情報と共に、各デバイスに形成された複数の電極パッドの各デバイスにおける位置情報を記憶する位置情報記憶ステップと、互いに２個と隣接する４個のデバイスを一つのグループとして、各デバイスにおける同じ位置に配設された４個の電極パッドを通る円を含む楕円軌道を生成する楕円軌道生成ステップと、該楕円軌道を描きながら該４個の電極パッドに対応する位置に対してパルスレーザー光線照射手段によりパルスレーザー光線を照射するレーザー光線照射ステップと、次に加工すべき４個の電極パッドに対応する位置を通るように該楕円軌道を位置付ける楕円軌道位置付けステップと、該ウエーハと、パルスレーザー光線照射手段と、を相対的に加工送りしながら該レーザー光線照射ステップと該楕円軌道位置付けステップとを順次実施して該ウエーハに対して該電極パッドに対応するビアホールを形成するためのビアホール加工を施すウエーハの加工方法が提供される。
該レーザー光線照射ステップにおいては、該楕円軌道が位置付けられた状態で複数回のパルスレーザー光線が該４個の電極パッドに対応する位置座標それぞれに照射されるビアホール加工を施すことが好ましい。
一つのグループを構成する該４つのデバイスに対する該レーザー光線照射ステップが実行されることにより、レーザー光線の照射が１回目となる２つのデバイスでは部分的にビアホール加工が施され、既に部分的にビアホール加工が実行されておりレーザー光線の照射が２回目となる他の２つのデバイスでは残余の未加工の部分に対してビアホール加工が施されることにより該他の２つのデバイスの全ての電極パッドに対するビアホール加工が完了するものであり、該レーザー光線照射ステップを実施することにより全ての電極パッドに対応してビアホール加工が完了した２個のデバイスを該グループから切り離し、部分的にビアホール加工がなされている２個のデバイスと、加工送り方向に隣接する未加工の２個のデバイスとで新たなグループを結成し、新たなグループに含まれる４個のデバイスに該楕円軌道を位置付けて、該レーザー光線照射ステップと、該楕円軌道位置付けステップとを順次実施することができる。
特に、各デバイスに配設された複数の電極パッドに対して番号を順番に付与することにより、奇数番目となる第一の電極パッド群と偶数番目となる第二の電極パッド群とに分けて該位置情報を設定し、一つのグループを構成する該４つのデバイスに対する該レーザー光線照射ステップを実行する場合、該レーザー光線照射ステップは、該４つのデバイスの該第一の電極パッド群、及び第二の電極パッド群のうち、未加工のいずれか一方の電極パッド群に対して楕円軌道を描きながらパルスレーザー光線を照射し、これにより、２個のデバイスの全ての電極パッドに対応するビアホール加工を完了させ、全ての電極パッドに対するビアホール加工が完了した２個のデバイスを該グループから切り離し、第一の電極パッド群、第二の電極パッド群のいずれか一方のみにビアホール加工がなされている２個のデバイスと、これに加工送り方向で隣接する未加工の２個のデバイスとで新たなグループを結成し、新たなグループに含まれる４個のデバイスに該楕円軌道を位置付けて、第一、第二の電極パッド群のうち未加工の電極パッド群に対して該レーザー光線照射ステップと、該楕円軌道位置付けステップと、を実施し、順次２個のデバイスに対するビアホール加工を完了させることが好ましい。
また、該ウエーハの外周において、互いに２個のデバイスと隣接する４個のデバイスでグループを結成できない場合、４個未満のデバイスによってグループを結成し、デバイスが欠落する領域に対するレーザー光線の照射を停止することが好ましい。
さらに、上記主たる技術的課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハをＸ軸、Ｙ軸で規定される平面で保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハにレーザー光線を照射して加工を施すレーザー光線照射手段と、を含み構成されるレーザー加工装置であって、該ウエーハにおける各デバイスの位置情報と共に各デバイスに形成された複数の電極パッドの位置情報と、を記憶する位置情報記憶手段と、互いに２個のデバイスと隣接する４個のデバイスを一つのグループとして、同じ位置に配設された４個の電極パッドを通る円を含む楕円軌道を該電極パッドの位置情報に基づいて生成する楕円軌道生成手段と、加工すべき該４個の電極パッドに対応する位置に該楕円軌道を位置付ける楕円軌道位置付け手段と、該楕円軌道を描きながら該４個の電極パッドに対応する位置にパルスレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、ウエーハとパルスレーザー光線とを相対的に加工送りしながら該レーザー光線照射手段と、該楕円軌道位置付け手段と、を作動してビアホールを形成するレーザー加工装置が提供される。
該レーザー光線照射手段は、４の倍数の繰り返し周波数Ｍでパルスレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したパルスレーザー光線を該保持手段に保持されたウエーハに集光する集光器と、を含み、該楕円軌道生成手段は、該発振器と該集光器との間に配設され、繰り返し周波数Ｍの１／４の繰り返し周波数でレーザー光線をＸ軸方向に揺動させるＸ軸レゾナントスキャナーと、繰り返し周波数Ｍの１／４の繰り返し周波数でレーザー光線をＹ軸方向に揺動させるＹ軸レゾナントスキャナーとから構成され、該位置情報記憶手段に位置情報が記憶された各電極パッドにパルスレーザー光線を振り分ける楕円軌道を生成し、該楕円軌道位置付け手段は、該楕円軌道生成手段によって生成された楕円軌道をＸ軸方向に移動するＸ軸走査器と該楕円軌道をＹ軸方向に移動するＹ軸走査器とから構成され、該位置情報記憶手段に記憶された電極パッドの位置情報に基づいて該楕円軌道を加工対象の４つの電極パッドを通るように位置付けるようにすることができ、更に、該Ｙ軸レゾナントスキャナーによって生成されるサインカーブに対して、該Ｘ軸レゾナントスキャナーによって生成されるサインカーブはπ／２だけ位相がずれているようにすることが好ましい。
本発明によるウエーハのレーザー加工方法によれば、該ウエーハにおける各デバイスの位置情報と共に、各デバイスに形成された複数の電極パッドの各デバイスにおける位置情報を記憶する位置情報記憶ステップと、互いに２個と隣接する４個のデバイスを一つのグループとして、各デバイスにおける同じ位置に配設された４個の電極パッドを通る円を含む楕円軌道を生成する楕円軌道生成ステップと、該楕円軌道を描きながら該４個の電極パッドに対応する位置に対してパルスレーザー光線照射手段によりパルスレーザー光線を照射するレーザー光線照射ステップと、次に加工すべき４個の電極パッドに対応する位置を通るように該楕円軌道を位置付ける楕円軌道位置付けステップと、該ウエーハとパルスレーザー光線照射手段とを相対的に加工送りしながら該レーザー光線照射ステップと該楕円軌道位置付けステップとを順次実施してビアホールを形成するためのビアホール加工を施すことにより、１カ所のビアホールの形成においては、クラックを生じさせない最大の繰り返し周波数（例えば、１０ｋＨｚ）以下に維持しながら、複数の電極パッドに対してレーザー光線を照射するビアホール加工を同時進行で実施することができ、生産性を向上させることができる。
また、一つのグループを構成する該４つのデバイスに対する該レーザー光線照射ステップが実行されることにより、レーザー光線の照射が１回目となる２つのデバイスでは部分的にビアホール加工が施され、既に部分的にビアホール加工が実行されておりレーザー光線の照射が２回目となる他の２つのデバイスでは残余の未加工の部分に対してビアホール加工が施されることにより該他の２つのデバイスの全ての電極パッドに対するビアホール加工が完了するものであり、該レーザー光線照射ステップを実施することにより全ての電極パッドに対応してビアホール加工が完了した２個のデバイスを該グループから切り離し、部分的にビアホール加工がなされている２個のデバイスと、加工送り方向に隣接する未加工の２個のデバイスとで新たなグループを結成し、新たなグループに含まれる４個のデバイスに該楕円軌道を位置付けて、該レーザー光線照射ステップと、該楕円軌道位置付けステップとを順次実施することにより、ウエーハとレーザー光線照射手段との相対的な加工送り速度に追随して次に加工すべき電極パッドの各位置座標を通る該楕円軌道を位置付けてレーザー光線の照射方向を偏向させる場合にも、偏向調整する角度を小さくすることができ、ウエーハに対するレーザー光線の入射角を許容範囲に収めて適正な加工を施すことができる。
さらに、本発明によるレーザー加工装置によれば、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハをＸ軸、Ｙ軸で規定される平面で保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハにレーザー光線を照射して加工を施すレーザー光線照射手段と、を含み構成されるレーザー加工装置であって、該ウエーハにおける各デバイスの位置情報と、各デバイスに形成された複数の電極パッドの位置情報と、を記憶する位置情報記憶手段と、互いに２個のデバイスと隣接する４個のデバイスを一つのグループとして、同じ位置に配設された４個の電極パッドを通る円を含む楕円軌道を該電極パッドの位置情報に基づいて生成する楕円軌道生成手段と、加工すべき該４個の電極パッドに対応する位置に該楕円軌道を位置付ける楕円軌道位置付け手段と、該楕円軌道を描きながら該４個の電極パッドに対応する位置にパルスレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、ウエーハとパルスレーザー光線とを相対的に加工送りしながら該レーザー光線照射手段と、該楕円軌道位置付け手段とを作動してビアホールを形成するので、上記と同様に、１カ所に複数回レーザー光線を照射してビアホールを形成する際に、ビアホールの形成においてクラックを生じさせない最大の繰り返し周波数以下に維持しながら、電極パッドが形成された複数の位置に対してレーザー光線を照射するビアホール加工を同時進行で実施することができ、生産性を向上させることができる。
本発明による被加工物の加工方法を実施するレーザー加工装置の斜視図。 図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段、楕円軌道生成手段、楕円軌道位置付け手段を説明するためのブロック図。 図１に示すレーザー加工装置に装備される制御手段のブロック図。 図１に示すレーザー加工装置により加工される半導体ウエーハの平面図、及び一部拡大図。 本発明により実行される第一の実施形態によるビアホール加工を示す説明図。 図２に示す楕円軌道生成手段の作動を示す説明図。 本発明により実行される第二の実施形態のビアホール加工を示す説明図。 本発明により実行される第二の実施形態のビアホール加工を示す説明図。
以下、本発明による加工方法、及び該加工方法を実施するための加工装置の好適な第一の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本発明によるウエーハの加工方法を実施するためのレーザー加工装置１の斜視図が示されており、該レーザー加工装置１は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示すＸ軸方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２上に配設されたレーザー光線照射ユニット４とを具備している。チャックテーブル機構３は、静止基台２上にＸ軸方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上にＸ軸方向に移動可能に配設された第１の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上にＸ軸方向と直交する矢印Ｙで示すＹ軸方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物を保持する保持手段としてのチャックテーブル３６を備えている。このチャックテーブル３６は通気性を有する多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を備えており、吸着チャック３６１の上面である保持面上に図示しない吸引手段を作動することによって被加工物を保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転させられる。なお、チャックテーブル３６には、被加工物を、保護テープを介して支持する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。
上記第１の滑動ブロック３２は、下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、上面にＹ軸方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿ってＸ軸方向に移動可能に構成される。図示のチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿ってＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向移動手段３７を具備している。Ｘ軸方向移動手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１との間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雄ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転及び逆転駆動することにより、第１の滑動ブロック３２は、案内レール３１、３１に沿ってＸ軸方向に移動させられる。
図示のレーザー加工装置１は、上記チャックテーブル３６のＸ軸方向位置を検出するための図示しないＸ軸方向位置検出手段を備えている。該Ｘ軸方向位置検出手段は、案内レール３１に沿って配設された図示しないリニアスケールと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともに該リニアスケールに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。このＸ軸方向位置検出手段の読み取りヘッドは、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして、後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６のＸ軸方向位置を検出する。なお、上記Ｘ軸方向移動手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６のＸ軸方向の位置を検出することもできる。また、上記Ｘ軸方向移動手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６のＸ軸方向位置を検出することもでき、本発明では該Ｘ軸方向位置を検出する手段の形式については特に限定されない。
上記第２の滑動ブロック３３は、下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、Ｙ軸方向に移動可能に構成される。図示のチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿ってＹ軸方向に移動させるためのＹ軸方向移動手段３８を具備している。Ｙ軸方向移動手段３８は、上記一対の案内レール３２２、３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。該雄ネジロッド３８１は、一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雄ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転及び逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿ってＹ軸方向に移動させられる。
図示のレーザー加工装置１は、上記第２の滑動ブロック３３のＹ軸方向位置を検出するための図示しないＹ軸方向位置検出手段を備えている。該Ｙ軸方向位置検出手段は、上記したＸ軸方向位置検出手段と同様に、案内レール３２２に沿って配設された図示しないリニアスケールと、第２の滑動ブロック３３に配設され第２の滑動ブロック３３とともに該リニアスケールに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。このＹ軸方向位置検出手段の該読み取りヘッドは、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして、後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、第２の滑動ブロック３３のＹ軸方向位置を検出する。なお、上記Ｙ軸方向移動手段３８の駆動源としてパルスモータ３８２を用いた場合には、パルスモータ３８２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、第２の滑動ブロック３３のＹ軸方向の位置を検出することもできる。また、上記Ｙ軸方向移動手段３８の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、第２の滑動ブロック３３のＹ軸方向位置を検出することもできる。
上記レーザー光線照射ユニット４は、上記静止基台２上に配置された支持部材４１と、該支持部材４１によって支持され実質上水平に延出するケーシング４２と、該ケーシング４２に配設されたレーザー光線照射手段５と、ケーシング４２の前端部に配設されレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段６を備えている。この撮像手段６は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。
上記レーザー光線照射手段５、及びレーザー光線照射手段５に付帯して配設される楕円軌道生成手段７、楕円軌道位置付け手段８について、図２を参照して説明する。図示のレーザー光線照射手段５は、繰り返し周波数Ｍ(例えば４０ｋＨｚ）でレーザー光線を照射するパルスレーザー光線発振器５１と、該パルスレーザー光線発振器５１から発振されたパルスレーザー光線の出力を調整する出力調整手段（アッテネーター）５２と、照射されたパルスレーザー光線の光路をチャックテーブル３６上の被加工物に向けて方向変換するための方向変換ミラー５３と、チャックテーブル３６上に保持された半導体ウエーハ２０上に集光して照射する集光レンズ５４を含み構成されている。なお、図２に示されたチャックテーブル３６は、図面が記載される平面に垂直な方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向としている。
図２に示すように、楕円軌道生成手段７は、該パルスレーザー光線発振器５１と、該集光レンズ５４との間に配設され、後述する制御手段９に記憶された該電極パッドの位置情報に基づいて、パルスレーザー光線発振器５１から発振されるパルスレーザー光線の照射方向の軌跡が、グループ化された４個のデバイスの裏面からみて同じ位置に配設された４個の電極パッドを通る楕円軌道（本発明では、楕円の短軸と長軸の長さが一致する円軌道も当然に含む）となるようにするものであり、例えば、レーザー光線発振手段により発振されるレーザー光線の繰り返し周波数Ｍの１／４の周波数(例えば１０ｋＨｚ）でレーザー光線の照射方向をＹ軸方向に揺動させるＹ軸レゾナントスキャナー７１と、該繰り返し周波数Ｍの１／４の周波数(例えば１０ｋＨｚ）でレーザー光線の照射方向をＸ軸方向に揺動させるＸ軸レゾナントスキャナー７２とから構成されている。
楕円軌道位置付け手段８は、該楕円軌道生成手段７を通過して楕円軌道を成すパルスレーザー光線の照射方向の軌跡が、ウエーハ上の加工すべき４つの電極パッドに対応する位置座標を常に通過するように該楕円軌道を調整して位置付けるものであり、例えば、該楕円軌道生成手段７によって生成された楕円軌道をＸ軸方向に偏向調整するＸ軸走査器（音響光学素子（ＡＯＤ））８１と該楕円軌道をＹ軸方向に偏向調整するＹ軸走査器（音響光学素子（ＡＯＤ））８２と、から構成され、さらに、レーザー光線の照射を選択的に停止する場合に使用されるレーザー光線を吸収するダンパー８３を備えている。このＸ軸走査器８１、Ｙ軸走査器８２を構成する音響光学素子（ＡＯＤ）は、後述する制御手段９から印加される電圧に応じて当該音響光学素子（ＡＯＤ）を通過するレーザー光線の偏向角度を調整する偏向角度調整手段を備えており、Ｘ軸走査器８１の作用により、楕円軌道生成手段により生成されるレーザー光線照射方向の楕円軌道をＸ軸方向に偏向させることができ、同様に、Ｙ軸走査器８２の作用により、レーザー光線照射方向の該楕円軌道をＹ軸方向に偏向させることができるようになっている。
なお、楕円軌道生成手段７、楕円軌道位置付け手段８については、上記具体的構成に限定されず、同様な機能を有するものであれば、他の公知の手段と置き換えが可能である。例えば、各音響光学素子（ＡＯＤ）は同様の偏向機能を奏することが可能なピエゾスキャナ、ガルバノスキャナに変更可能である。また、上記該反射ミラー５３は、楕円軌道位置付け手段８を通過したパルスレーザー光線の照射方向をさらに調整して補正する走査ミラー５３´として構成することも可能である。
図示のレーザー加工装置１は、図３に示す制御手段９を備えている。制御手段９は、コンピュータによって構成されており、制御プログラム従って演算処理する中央演算処理（ＣＰＵ）９１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）９２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）９３と、入力インターフェース９４、出力インターフェース９５を備えている。
図４には、本発明によるビアホールの加工方法によって加工される被加工物としての半導体ウエーハ２０の平面図（下段）、及びその一部を拡大した互いに２個と隣接する４個のデバイス２２を示す図（上段）が示されている。図示したように環状のフレームＦに保護テープＴを介して支持された半導体ウエーハ２０は、裏面側が研削された厚さが１００μmのシリコンによって形成された基板の表面に格子状に配列された複数のストリート２１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２２がそれぞれ形成されており、保護テープＴにデバイス２２が形成された表面側が貼着されている。この各デバイス２２は、全て同一の構成を有している。各デバイス２２の表面にはそれぞれ複数の電極パッドＰ１〜２０が形成されている。この電極パッドＰ１〜２０は、アルミニウム、銅、金、白金、ニッケル等の金属材からなっており、厚さが１〜５μmに形成されている。
上記半導体ウエーハ２０には、本発明の加工方法に基づき基板の裏面側からパルスレーザー光線を照射し各電極パッドに達するビアホールが穿設されるが、この半導体ウエーハ２０にビアホールを穿設するには、図１に示すレーザー加工装置１を用いる。なお、ビアホールの形成に際しては、レーザー光線を裏面から照射することに限定されず、表面、すなわちデバイスが形成された側から照射することも可能であり、この実施例に限定されない。図１に示すレーザー加工装置１は、上記したように被加工物を保持するチャックテーブル３６と、該チャックテーブル３６上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段５を備えており、チャックテーブル３６は、被加工物を吸引保持するように構成され、上記したＸ軸方向移動手段３７により構成される加工送り機構によって、図４において矢印Ｘで示す加工送り方向に被加工物を移動させるとともに、Ｙ軸方向移動手段３８により構成される割り出し送り機構によって矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させる。
以下、図１に示すレーザー加工装置１を用いて、図４に示す半導体ウエーハ２０に形成されたデバイス２２の電極パッドに達するビアホールを形成するビアホールの加工方法について説明する。
先ず、図１に示すレーザー加工装置１のチャックテーブル３６上に半導体ウエーハ２０の表面側を載置し、チャックテーブル３６上に半導体ウエーハ２０を吸引保持する。従って、半導体ウエーハ２０は、裏面側が上側になるように保持される。
上述したように半導体ウエーハ２０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り機構によって撮像手段６の直下に位置付けられる。チャックテーブル３６が撮像手段６の直下に位置付けられると、この状態で、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０に形成されている格子状のストリート２１がＸ軸方向とＹ軸方向とに対して所定の位置に配設されるように撮像手段６によってチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０を撮像し、パターンマッチング等の画像処理を実行してアライメント作業を行う。このとき、半導体ウエーハ２０のストリート２１が形成されている基板の表面は下側に位置しているが、撮像手段６は上述したように赤外線照明手段と赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されているので、基板の裏面側から透かして分割予定ラインを形成するストリート２１を撮像することができる。
上述したアライメント作業を実施することにより、チャックテーブル３６上に保持された半導体ウエーハ２０は、チャックテーブル３６上の所定の座標位置に位置付けられる。ここで、本発明による加工方法においては、半導体ウエーハ２０の基板の表面に形成された全てのデバイス２２の半導体ウエーハ２０上における位置情報と共に、各デバイス２２に形成されている全ての電極パッドＰ１〜Ｐ２０の各デバイス２２上における位置情報を記憶するための位置情報記憶ステップが実行され、レーザー加工装置１の上記制御手段９のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に格納される。
上記位置情報記憶ステップについて、さらに詳細に説明する。図４の下段に示すように、本実施形態では、半導体ウエーハ２０上に形成された個々のデバイス２２は、半導体ウエーハ２０上の位置を特定するための位置情報が付与されており、図中左右方向をＸ軸とし、上下方向がＹ軸とされ、最左方のデバイスから右方に向けて順にＸ１、Ｘ２、Ｘ３・・・、Ｘｎとされ、最上方から下方に向けて順にＹ１、Ｙ２、Ｙ３・・・、Ｙｎと定義されている。よって、上段にその一部を拡大して示された各デバイス２２の位置座標は、左上のデバイス２２は（Ｘ１，Ｙ４）、右上のデバイス２２は（Ｘ２，Ｙ４）、右下のデバイス２２は（Ｘ２，Ｙ５）、左下のデバイス２２は（Ｘ１，Ｙ５）と定義される。
さらに、本実施形態の各デバイス２２には、チャックテーブル３６上に載置された状態で加工送り方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に配列される第一の電極パッド列Ｌ１、第二の電極パッド列Ｌ２が形成され、各電極パッドＰ１〜Ｐ２０の各デバイス２２における位置を表すための位置情報が定義されている。より具体的には、図４の上段左上のデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）で見ると、例えば、左側の第一の電極パッド列Ｌ１を構成する電極パッドＰ１〜Ｐ１０のＸ座標をｘ１、右側の第二の電極パッド列Ｌ２を構成する電極パッドＰ１１〜Ｐ２０のＸ座標をｘ２と定義し、第一の電極パッド列Ｌ１、第二の電極パッド列Ｌ２を構成する各電極パッドＰ１〜Ｐ２０のＹ座標は、最上方から下方に向けてｙ１、ｙ２、ｙ３・・・ｙ１０と定義される。即ち、図４の上段に示された拡大図のデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）の左側の第一の電極パッド列Ｌ１の上から下方に向けて配列された電極パッドＰ１〜Ｐ１０の位置情報はそれぞれ（ｘ１，ｙ１）、（ｘ１，ｙ２）、（ｘ１，ｙ３）・・・、（ｘ１，ｙ１０）と定義され、右側の第二の電極パッド列Ｌ２の上から下方に向けて配列された各電極パッドＰ１１〜Ｐ２０の位置情報はそれぞれ（ｘ２，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ２，ｙ３）・・・（ｘ２，ｙ１０）と定義される。そして、全てのデバイス２２の電極パッドＰ１〜Ｐ２０に対して、これと同一の定義によりその位置情報が付与される。これにより、例えば、図４の上段に示された４つのデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）、（Ｘ１，Ｙ５）の第一の電極パッド列Ｌ１の最上方の電極パッドＰ１の位置情報はすべて（ｘ１，ｙ１）となる。よって、図示された４つのデバイスの左上の電極パッドＰ１は、「同じ位置の電極パッド」ということになる。
上記したように、本発明による加工方法においては、半導体ウエーハ２０の基板の表面に形成された全てのデバイス２２の半導体ウエーハ２０上における上記位置情報と共に、各デバイス２２に形成されている全ての電極パッドの各デバイス２２上における上記位置情報を記憶するための位置情報記憶ステップが実行される。そして、チャックテーブル３６上に保持された半導体ウエーハ２０は、上記アライメント作業によりチャックテーブル３６上の所定の座標位置に位置付けられていることから、レーザー光線の照射時に必要となる半導体ウエーハ２０上のすべての電極パッドのチャックテーブル上における座標位置が自動的に特定されることになる。
上記したようにアライメントが実施され、位置情報記憶ステップが実行されると、楕円軌道生成手段により楕円軌道生成ステップが実行される。当該楕円軌道生成ステップを明確に説明する都合上、図４の上段に示す４つのデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）、（Ｘ１，Ｙ５）からレーザー加工を実施する場合を例にして説明を行う。
本発明の加工方法においては、互いに２個と隣接する縦横２列の４つのデバイス２２を一つのグループとし、該４つのデバイス２２に対して同時にレーザー加工を実施する。まず、半導体ウエーハ２０が保持されているチャックテーブル３６の加工送り手段（Ｘ軸方向移動手段３７）、割り出し送り手段（Ｙ軸方向移動手段３８）を作動させて、後述する楕円軌道生成手段７の揺動作用、楕円軌道位置付け手段８の偏向作用がない状態において、仮にレーザー光線発振器５１からレーザー光線が発振された場合にレーザー光線が照射される図５（ａ）において点Ｏ１で示す位置になるようにチャックテーブル３６を移動させる。なお、この点Ｏ１は、各デバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）、（Ｘ１，Ｙ５）において最初にビアホール加工が施される各デバイス２２上の同じ位置に配設された４つの電極パッドＰ１（ｘ１，ｙ１）の中心に位置する。
点Ｏ１がレーザー光線照射手段５の直下に位置付けられたならば、楕円軌道生成手段７により、記憶された４つの電極パッドＰ１の位置情報に基づいて、レーザー光線発振器５１から照射されるレーザー光線の照射方向が４つの電極パッドＰ１を通る楕円軌道を描く楕円軌道を生成する。より具体的には、Ｙ軸レゾナントスキャナー７１の走査ミラー７１１を１０ｋＨｚで揺動させることによりレーザー光線の照射方向をＹ軸方向で往復動させると共に（図６（ａ）を参照）、Ｘ軸レゾナントスキャナー７２の走査ミラー７２１をＹ軸レゾナントスキャナー７１と同一の周波数１０ｋＨｚで揺動させることによりレーザー光線の照射方向をＸ軸方向で往復動させる（図６（ｂ）を参照）。ここで、図６に示すように、Ｘ軸レゾナントスキャナー７２１が揺動することにより描かれるサインカーブは、Ｙ軸レゾナントスキャナー７１の走査ミラー７１１の揺動により描かれるサインカーブに対して、π／２位相分遅れるように揺動させられると共に、各デバイス２２上で同じ位置座標となる４つの電極パッドＰ１（ｘ１，ｙ１）上をレーザー光線発振器５１から照射されるレーザー光線の照射方向が通過するように、Ｙ軸レゾナントスキャナー７１の走査ミラー７１１、及びＸ軸レゾナントスキャナー７２の走査ミラー７２１による揺動の振幅が設定される。
パルスレーザー光線が照射される照射方向が該４つの電極パッドＰ１を通過するように楕円軌道が生成されたら、パルスレーザー光線が該４つの電極パッドＰ１のチャックテーブル３６上の座標位置を通過するタイミングでパルスレーザー光線照射手段５によりパルスレーザー光線を照射する（パルスレーザー光線照射ステップ）。より具体的には、レーザー光線発振器５１から発振されるパルスレーザー光線の繰り返し周波数を、Ｘ軸、Ｙ軸レゾナントスキャナーの走査ミラーの揺動周波数１０ｋＨｚの４倍となる４０ｋＨｚと設定し、Ｙ軸レゾナントスキャナーの揺動周期に対して、位相がπ／４、３π／４、５π／４、７π／４となるタイミングでそれぞれレーザー光線が発振されるようにパルスレーザー光線の照射タイミングを調整し、当該電極パッドＰ１の位置座標に対応して半導体ウエーハ２０の裏面に対しパルスレーザー光線が繰り返し複数照射され、ビアホールが穿孔される。後述する加工条件に示すように当該ビアホールを形成する場合は、１カ所につき計１０回のパルスレーザー光線の照射により、半導体ウエーハ２０の裏面から表面側に形成された電極パッドに達するビアホールが形成されることになっている。なお、本実施形態では、該ビアホールが完了した箇所は黒塗りの丸で、未加工の箇所は白抜きの丸で示すこととする。
なお、上記ビアホール加工における各加工条件は、以下のように設定されている。
［ウエーハ条件］
ストリート間隔 ：Ｘ軸方向 ５ｍｍ、Ｙ軸方向 ７ｍｍ
電極パッド ：Ｙ軸方向に１０個、Ｘ軸方向に２列＝２０個
ビアホール形成 ：パルスレーザー１０回／電極パッド

［レーザー加工装置条件］
レーザー光線の波長 ：３５５ｎｍ
平均出力 ：４Ｗ
繰り返し周波数 ：４０ｋＨｚ
スポット径 ：φ１０μｍ
加工送り速度 ：５００ｍｍ／秒
上記条件に基づいてビアホール加工を実施すると、パルスレーザー光線の照射方向が１０ｋＨｚの周波数で楕円軌道を描くことになり、該楕円軌道上をパルスレーザー光線の照射方向が一周する間に、４０ｋＨｚの周波数で照射されるパルスレーザー光線が４回発振され、１カ所の電極パッドＰ１に対しては、１０ｋＨｚの周波数でパルスレーザー光線が照射される。すなわち、４カ所の電極パッドＰ１は、略同時に実質的に１０ｋＨｚの周波数でビアホール加工が施されることになる。
上記最初の４つのデバイスの電極パッドＰ１にパルスレーザー光線を所定の複数回（上記条件では１０回）だけ照射し、該４つの電極パッドＰ１に対するビアホールの形成が完了した後、楕円軌道位置付け手段８のＹ軸走査器８２の音響光学素子（ＡＯＤ）に対して所定の電圧を印加して、Ｙ軸方向に対するパルスレーザー光線の偏向角度を調整することにより、楕円軌道の中心Ｏ１を、Ｏ２（図５（ｂ）を参照）に移動し、パルスレーザー光線の照射方向が、次に加工すべき４個の電極パッドＰ２（ｘ１，ｙ２）を通過するように楕円軌道位置付けステップが実行され、その後、電極パッドＰ１と同様に、４つの電極パッドＰ２に対するパルスレーザー光線照射ステップが実施される。
このようにして、パルスレーザー光線照射ステップ、楕円軌道位置付けステップを順次実行し、第一の電極パッド列Ｌ１の電極パッドＰ１〜Ｐ１０に対するビアホール加工が完了したら、図５（ｃ）に示すように、楕円軌道の中心を、Ｏ２０に移動し、パルスレーザー光線の照射方向が、次に加工すべき第二の電極パッド列Ｌ２の４個の電極パッドＰ２０（ｘ２，ｙ１０）を通過するように楕円軌道位置付けステップが実行される。そして、上記したパルスレーザー光線照射ステップを実行することにより該４個の電極パッドＰ２０（ｘ２，ｙ１０）に対するビアホール加工が完了したら、楕円軌道位置付け手段８のＹ軸走査器８２の音響光学素子（ＡＯＤ）に対して所定の電圧を印加して、Ｙ軸方向に対するパルスレーザー光線の偏向角度を調整することにより、電極パッドＰ１１方向（図中上方）に楕円軌道を移動させる楕円軌道位置付けステップと、パルスレーザー光線照射ステップとを順次実行して、図５（ｄ）に示すように楕円軌道の中心がＯ１１に位置付けられて該電極パッド列Ｌ２の全ての電極パッドＰ１１〜Ｐ２０に対するビアホール加工を完了させる。以上により、該４つのデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）、（Ｘ１，Ｙ５）における全ての電極パッドＰ１〜Ｐ２０に対するビアホール加工が完了する。なお、当該楕円軌道位置付けステップと、パルスレーザー光線照射ステップを実行している最中も、Ｘ軸方向移動手段３７による加工送りが、上記加工送り速度で継続して行われており、当該加工送りによる該半導体ウエーハ２０とパルスレーザー光線照射手段５との相対的位置変化に対応すべく、Ｘ軸走査器８１によりＸ軸方向の偏向角度が調整され、パルスレーザー光線の照射方向が、常に各デバイス上の加工対象となる４つの電極パッド上に追従して位置付けられるようになっている。
上記加工送り手段の作用により、該４つのデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）、（Ｘ１，Ｙ５）の全ての電極パッドＰ１〜Ｐ２０に対するビアホール加工が完了するタイミングになると、加工送り方向に隣接する未加工の４つのデバイス２２（Ｘ３，Ｙ４）、（Ｘ４，Ｙ４）、（Ｘ３，Ｙ５）、（Ｘ３，Ｙ５）が、加工済みの該４つのデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）、（Ｘ１，Ｙ５）に対するビアホール加工が開始された位置に移動してきている。そこで、該未加工の４つのデバイス２２（Ｘ３，Ｙ４）、（Ｘ４，Ｙ４）、（Ｘ３，Ｙ５）、（Ｘ４，Ｙ５）で新たなグループを設定し、楕円軌道位置付け手段８のＸ軸走査器８１、Ｙ軸走査器８２に対して所定の電圧を付与することにより、楕円軌道をなすレーザー光線の照射方向を偏向調整し、各未加工のデバイス２２の第一の電極パッド列の同じ位置に配設された電極パッドＰ１（ｘ１，ｙ１）を通過するように調整され、上記と同様なビアホール加工を新たなグループとして設定された４つの未加工のデバイス２２に対し実行し、新たな４つの該デバイス２２の全ての電極パッドＰ１〜Ｐ２０に対してビアホール加工を完了させる。そして、このような加工を繰り返すことで、加工送り方向に配設された全てのデバイス２２に対して当該ビアホール加工を完了させる。
加工送り方向に配設された全てのデバイス２２に対するビアホール加工が実施されたならば、Ｙ軸方向移動手段３８により割り出し送り方向へチャックテーブル３６を移動して、レーザー光線照射手段５を未加工のデバイス２２が配設された位置に位置付け、新たな列に対して順次上記と同様のビアホール加工を施す。これを繰り返すことにより、半導体ウエーハ２０上に配設された全てのデバイス２２上の電極パッドＰ１〜Ｐ２０に対応した位置に対するビアホール加工が完了する。
なお、図４の半導体ウエーハ２０の平面図におけるＨで示す領域のように、円形状の半導体ウエーハ２０上にデバイス２２を効率よく配設する関係上、互いに２個と隣接する４個のデバイスを一つのグループとして形成できない場合がある。このような場合、例えば、該Ｈで示す領域にある３つのデバイス２２（Ｘ４，Ｙ１）、（Ｘ３，Ｙ２）、（Ｘ４，Ｙ２）でグループを形成する。そして、上記した４つのデバイス２２に対して実行するビアホール加工と同じような手順に従いレーザー加工を施すが、デバイス２２（Ｘ４，Ｙ１）、（Ｘ３，Ｙ２）と隣接する領域、すなわち、デバイスが欠落する領域に対しては、パルスレーザー光線が照射されないように、該デバイスが欠落した領域にパルスレーザーが照射されるタイミングでＹ軸走査器８２の作用により、レーザー光線を吸収するダンパー８３に向けてレーザー光線を偏向調整し、集光器５４に向けたレーザー光線の照射を停止する。このようにすることで、４つのデバイスに対してビアホール加工を実施する手順を略そのまま実施することが可能となる。
さらに、半導体ウエーハ２０上で加工送り方向に配設されるデバイス２２の数が偶数でない場合は、加工送り方向の始端、又は終端において、４つのデバイスにてグループを形成することができず、２つのデバイスでグループを形成しなければならないケースが想定される。この場合、上記と同様の手段によりデバイスが欠落する領域に対して、その都度レーザー光線の照射方向をダンパー８３に向けて偏向調整し、集光器５４からのレーザー光線の照射を停止する。そのようにすることで２つのデバイスで形成されるグループに対しても、上記４つのデバイスでグループを形成した場合と略同様のビアホール加工を実施することが可能となる。
上記した本発明の第一の実施形態は、以上のように構成されているため、１カ所のビアホールの形成において、クラックを生じさせない最大の繰り返し周波数（例えば、１０ｋＨｚ）に維持しながら、複数の電極パッドに対応した位置に対してレーザー光線を照射するビアホール加工を同時進行で実施することができ、生産性を向上させることができる。なお、本実施形態では、レーザー光線発振器５１による繰り返し周波数を４０ｋＨｚ、楕円軌道生成手段におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向の揺動周波数を１０ｋＨｚに設定していたが、本発明はこれに限定されず、レーザー光線発振器５１から発振されるパルスレーザー光線の繰り返し周波数Ｍを４の倍数とし、楕円軌道生成手段により揺動周波数は、当該繰り返し周波数Ｍの１／４となるようにすれば、本実施形態と同様の作用効果を奏する制御を実施することが可能である。
以下に、本発明による第二の実施形態について説明する。なお、当該第二の実施形態では、上記した第一の実施形態と同様のレーザー加工装置１を用いることができ、レーザー光線照射手段５、楕円軌道位置付け手段８に基づくビアホール加工の手順のみ相違するため、相違する点についてのみ説明し、一致しているその余の点については説明を省略する。
第二の実施形態におけるレーザー光線照射ステップは、第一の実施形態と同様に、同じグループに含まれる４つのデバイス２２の同じ位置の電極パッドに対して楕円軌道を描きながら順次パルスレーザー光線を照射するレーザー光線照射ステップを実施するものである点で共通している。しかし、本実施形態では、一つのグループを構成する該４つのデバイスに対する該レーザー光線照射ステップが実行されることにより、レーザー光線の照射が１回目となる２つのデバイスでは部分的にビアホール加工が施され、既に部分的にビアホール加工が実行されておりレーザー光線の照射が２回目となる他の２つのデバイスでは残余の未加工の部分に対してビアホール加工が施されることにより該他の２つのデバイスの全ての電極パッドに対するビアホール加工が完了するものであり、該レーザー光線照射ステップを実施することにより全ての電極パッドに対応してビアホール加工が完了した２個のデバイスを該グループから切り離し、部分的にビアホール加工がなされている２個のデバイスと、加工送り方向に隣接する未加工の２個のデバイスとで新たなグループを結成し、新たなグループに含まれる４個のデバイスに該楕円軌道を位置付けて、該レーザー光線照射ステップと、該楕円軌道位置付けステップとを順次実施する点で第一の実施形態とは異なっている。
第二の実施形態における該レーザー光線照射ステップと、該楕円軌道位置付けステップについて、第一の実施形態と同様に、図４の上段に拡大した領域に配設された各デバイス２２に対してビアホール加工を施す場合を例に取り、より具体的に説明する。なお、本実施形態では、各デバイスに配設された複数の電極パッドに対して番号を順番に付与することにより、奇数番目となる第一の電極パッド群と偶数番目となる第二の電極パッド群とに分けて該位置情報を設定し、一つのグループを構成する該４つのデバイスに対する該レーザー光線照射ステップを実行する場合、該レーザー光線照射ステップは、該４つのデバイスの該第一の電極パッド群、及び第二の電極パッド群のうち、未加工のいずれか一方の電極パッド群に対して楕円軌道を描きながらパルスレーザー光線を照射し、これにより、２個のデバイスの全ての電極パッドに対応するビアホール加工を完了させ、全ての電極パッドに対するビアホール加工が完了した２個のデバイスを該グループから切り離し、第一の電極パッド群、第二の電極パッド群のいずれか一方のみにビアホール加工がなされている２個のデバイスと、これに加工送り方向で隣接する未加工の２個のデバイスとで新たなグループを結成し、新たなグループに含まれる４個のデバイスに該楕円軌道を位置付けて、第一、第二の電極パッド群のうち未加工の電極パッド群に対して該レーザー光線照射ステップと、該楕円軌道位置付けステップと、を実施し、順次２個のデバイスに対するビアホール加工を完了させる。
図７−１（ａ）に示すように、第二の実施形態では、最初に４つのデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）、（Ｘ１，Ｙ５）によりグループを形成せず、２つのデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）によりグループを形成する。言い換えれば、デバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）の図中左側に仮想デバイス２２´、２２´が存在するものとしてグループを形成し、デバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）の電極パッドに該楕円軌道が位置付けられ、デバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）に対する１回目のビアホール加工を施すべく、部分的にパルスレーザー光線を照射してビアホール加工を施す。なお、上記仮想デバイス２２´、２２´上でパルスレーザー光線が照射されるタイミングでは、上記したＹ軸走査器８２、及びダンパー８３を利用して集光器５４からのレーザー光線の照射を停止する。
ここで、上記した「部分的に」ビアホール加工を施すことについて説明する。まず、各デバイス２２に配設された複数の電極パッドに対して、図４に示したものと同様に、Ｐ１〜Ｐ２０というように、番号を順番に付与する。そして、各番号に基づき、奇数番目となる電極パッド（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１１、Ｐ１３、Ｐ１５、Ｐ１７、Ｐ１９）をまとめて第一の電極パッド群とし、偶数番目となる電極パッド（Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８、Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１４、Ｐ１６、Ｐ１８、Ｐ２０）をまとめて第二の電極パッド群として設定する。そして、各デバイス２２に配設された各電極パッドＰ１〜Ｐ２０のすべてに対して順番にビアホールを形成するのではなく、図７−１（ａ）中に示しているように、奇数番目の電極パッドに対して、すなわち、第一の電極パッド群の電極パッドに対してのみ、順次ビアホール加工を行うものである。
こうしてデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）の第一の電極パッド群に対してのみ、すなわち「部分的」にビアホール加工を実施したならば、制御手段９に記憶された制御プログラムにより、仮想のデバイス２２´、２２´をグループから切り離し、部分的にビアホール加工が実施されたデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）と、デバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）の加工送り方向で隣接する未加工のデバイス２２（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）とで新たなグループを形成する。そして、レーザー光線照射手段５、及び、楕円軌道位置付け手段８を作動して、更にレーザー光線照射ステップを実施する。ここで、デバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）における奇数番目の電極パッドで構成される第一の電極パッド群については、既にビアホール加工が施されていることから、今回は、４つのいずれのデバイスにおいても未加工である偶数番目の電極パッドで構成される第二の電極パッド群に対してビアホール加工を実施する。当該加工が完了することにより、図７−２（ｂ）に示すように、２回目のビアホール加工が実施されたデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）の全ての電極パッドＰ１〜Ｐ２０に対応するビアホール加工が完了する。他方、新たにグループに加わったデバイス２２（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）は、今回が１回目のレーザー光線の照射であり、偶数番目の電極パッドで構成される第二の電極パッド群に対してのみレーザー光線が照射されて、部分的にビアホールが形成されているにすぎない。
上記ビアホール加工が完了すると、全てのビアホール加工が完了したデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）を該グループから切り離し、第二の電極パッド群に対してのみビアホール加工がなされているデバイス２２（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）と、加工送り方向に隣接する未加工の２個のデバイス２２（Ｘ３，Ｙ４）、（Ｘ３，Ｙ５）とで新たなグループを結成し、上記と同様のビアホール加工を実行する。すなわち、デバイス２２（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）に対する１回目のビアホール加工により、偶数番目の電極パッドで構成される第二の電極パッド群について既にビアホール加工が施されていることから、今回は、奇数番目の電極パッドで構成される第一の電極パッド群に対してビアホール加工を実施する。当該加工が完了することにより、図７−２（ｃ）に示すように、２回目のビアホール加工となったデバイス２２（Ｘ２，Ｙ４）、（Ｘ２，Ｙ５）の全ての電極パッドＰ１〜Ｐ２０に対応する加工が完了する。なお、このような加工を順次繰り返すことにより、加工送り方向に配列されたデバイス２２に対するビアホール加工を実施可能であるが、最後にグループ化される２つのデバイス２２に対するビアホール加工を完了させる場合は、隣接する未加工のデバイスが存在しないことになるため、最初に加工対象とした２つのデバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）を仮想デバイス２２´、２２´を想定して加工したのと同様に、仮想デバイス２２´、２２´を想定して楕円軌道を位置付けるようにグループを形成してビアホール加工を実施する。これにより、加工送り方向に配設された全てのデバイス２２のビアホール加工を完了させることが可能である。
上記した第二の実施形態によれば、４つのデバイスに対するビアホール加工をしつつ、２つのデバイスに対するビアホール加工を順次完了させるため、４つのデバイスに対するビアホール加工を同時に完了させる第一の実施形態と比較し、Ｘ軸方向に加工送りする半導体ウエーハ２０に追従させるようにＸ軸走査器８１を用いてレーザー光線を偏向調整される偏向角度が小さくて済み、ウエーハに対するレーザー光線の入射角を許容範囲に収めて適正な加工を施すことができる。
なお、上記した第二の実施形態において、レーザー光線の照射が１回目となる２つのデバイスに対して「部分的に」ビアホール加工を施す手段として、奇数番目、又は偶数番目の電極パッドに分けてビアホール加工を施すようにしていたが、「部分的に」ビアホール加工を施す手段は、これに限定されるものではない。例えば、上記第二の実施形態においてビアホール加工を奇数番目の電極パッドに対して実施するのに替えて、電極パッドＰ１〜Ｐ５、Ｐ１１〜Ｐ１５に対してビアホール加工を行うようにし、残余の電極パッドＰ６〜Ｐ１０、Ｐ１６〜Ｐ２０対するビアホール加工を行うようにすれば、同様の作用効果を奏することができる。また、第二の実施形態では、２０個の電極パッドをＬ１、Ｌ２のように２列に配列した例を提示したが、電極パッドの配置もこれに限定されない。デバイスに対して、電極パッドが１列のみ配設される場合もあるし、一方の列に１０個、他方の列に２個等、多様な配置が想定されるが、そのような電極パッドの配列パターンであっても、第二の実施形態のように電極パッドを２つの群に分けることにより、部分的にビアホール加工を施すことができる。
さらに、上記したレーザー加工条件では一つの電極パッドに対応してビアホール加工を施す場合、パルスレーザー光線を１０回照射してビアホール加工が完了するようにその出力等が調整されていることから、第二の実施形態のように奇数番目と偶数番目とに分けてビアホール加工を施すのに替えて、１つのグループを構成する４つのデバイスに対する全ての電極パッドに対して順次レーザー光線の照射を５回ずつ実行するのみにとどめる加工とすることができる。これにより、１回目のレーザー光線の照射となる２つのデバイスに対しては、各電極パッドに対して部分的にしか加工がなされない。そして、既に５回のレーザー光線の照射がなされている他の２つのデバイスに対して２回目のレーザー光線を照射することにより、該他の２つのデバイスの全ての電極パッドに対するビアホール加工を完了させる。これにより、上記した第二の実施形態と同様に、順次２つのデバイスに対するビアホール加工を完了させることができ、上記第二の実施形態で得られるのと同様の作用効果を得ることができると共に、１回目と２回目のレーザー光線の照射方法を変更する必要がなく、加工装置を簡略化することが可能である。このように、ビアホール加工を「部分的に」施す手段は、種々の変形例を採用することができる。
また、上記実施形態では、制御手段に記憶するウエーハにおける各デバイスの位置情報、及び各デバイスに形成された複数の電極パッドの各デバイスにおける位置情報を、「デバイス２２（Ｘ１，Ｙ４）、（Ｘ１，Ｙ５）」、あるいは、「Ｐ１〜Ｐ１０（ｘ１，ｙ１）、（ｘ１，ｙ２）、（ｘ１，ｙ３）・・・、（ｘ１，ｙ１０）」等のように記載したが、各デバイスの位置情報、及び各デバイスに形成された複数の電極パッドの各デバイスにおける位置情報の形式は、これに限定されるものではない。各デバイスの位置情報は、ウエーハ上において選択されたデバイスによりグループを形成し、あるいは加工が完了したデバイスを分離しつつ、ビアホール加工を行うためのものであり、ウエーハ上のどの位置のデバイス同士でグループを組むのか、どのデバイスをグループから切り離すのかを区別するために利用可能な情報であればどのような形式でもよい。また、各デバイスに形成された複数の電極パッドの各デバイスにおける位置情報の形式も、上記と同様に、該当する電極パッドの各デバイスにおける位置が他の電極パッドの位置と区別可能なものであれば、どのような形式のものでも採用できる。
１：レーザー加工装置
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
４：レーザー光線照射ユニット
５：レーザー光線照射手段
５２：出力調整手段
５３：反射ミラー
５４：集光器
６：撮像手段
７：楕円軌道生成手段
７１：Ｙ軸レゾナントスキャナー
７２：Ｘ軸レゾナントスキャナー
８：楕円軌道位置付け手段
８１：Ｘ軸走査器（音響光学素子（ＡＯＤ））
８２：Ｙ軸走査器（音響光学素子（ＡＯＤ））
２０：半導体ウエーハ
２１：分割予定ライン
２２：デバイス

Claims (8)

  1. 複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハの加工方法であって、
    該ウエーハにおける各デバイスの位置情報と共に、各デバイスに形成された複数の電極パッドの各デバイスにおける位置情報を記憶する位置情報記憶ステップと、
    互いに２個と隣接する４個のデバイスを一つのグループとして、各デバイスにおける同じ位置に配設された４個の電極パッドを通る円を含む楕円軌道を生成する楕円軌道生成ステップと、
    該楕円軌道を描きながら該４個の電極パッドに対応する位置に対してパルスレーザー光線照射手段によりパルスレーザー光線を照射するレーザー光線照射ステップと、
    次に加工すべき４個の電極パッドに対応する位置を通るように該楕円軌道を位置付ける楕円軌道位置付けステップと、
    該ウエーハとパルスレーザー光線照射手段とを相対的に加工送りしながら該レーザー光線照射ステップと該楕円軌道位置付けステップとを順次実施して該ウエーハに対して該電極パッドに対応するビアホールを形成するためのビアホール加工を施すウエーハの加工方法。
  2. 該レーザー光線照射ステップにおいて、該楕円軌道が該４個の電極パッドを通るように位置付けられた状態で複数のパルスレーザー光線が該４個の電極パッドに対応する位置に照射されるビアホール加工を施す請求項１に記載のウエーハの加工方法。
  3. 一つのグループを構成する該４つのデバイスに対する該レーザー光線照射ステップが実行されることにより、レーザー光線の照射が１回目となる２つのデバイスでは部分的にビアホール加工が施され、既に部分的にビアホール加工が実行されておりレーザー光線の照射が２回目となる他の２つのデバイスでは残余の未加工の部分に対してビアホール加工が施されることにより該他の２つのデバイスの全ての電極パッドに対するビアホール加工が完了するものであり、
    該レーザー光線照射ステップを実施することにより全ての電極パッドに対応してビアホール加工が完了した２個のデバイスを該グループから切り離し、部分的にビアホール加工がなされている２個のデバイスと、加工送り方向に隣接する未加工の２個のデバイスとで新たなグループを結成し、新たなグループに含まれる４個のデバイスに該楕円軌道を位置付けて、該レーザー光線照射ステップと、該楕円軌道位置付けステップとを順次実施する、請求項１、又は２に記載のウエーハの加工方法。
  4. 各デバイスに配設された複数の電極パッドに対して番号を順番に付与することにより、奇数番目となる第一の電極パッド群と偶数番目となる第二の電極パッド群とに分けて該位置情報を設定し、
    該レーザー光線照射ステップは、該４つのデバイスの該第一の電極パッド群、及び第二の電極パッド群のうち、未加工のいずれか一方の電極パッド群に対して楕円軌道を描きながらパルスレーザー光線を照射し、これにより、２個のデバイスの全ての電極パッドに対応するビアホール加工を完了させ、全ての電極パッドに対するビアホール加工が完了した２個のデバイスを該グループから切り離し、第一の電極パッド群、第二の電極パッド群のいずれか一方のみにビアホール加工がなされている２個のデバイスと、これに加工送り方向で隣接する未加工の２個のデバイスとで新たなグループを結成し、新たなグループに含まれる４個のデバイスに該楕円軌道を位置付けて、第一、第二の電極パッド群のうち未加工の電極パッド群に対して該レーザー光線照射ステップと、該楕円軌道位置付けステップと、を実施し、順次２個のデバイスに対するビアホール加工を完了させる、請求項３に記載のウエーハの加工方法。
  5. 該ウエーハの外周において、互いに２個のデバイスと隣接する４個のデバイスでグループを結成できない場合、４個未満のデバイスによってグループを結成し、デバイスが欠落する領域に対するレーザー光線の照射を停止する請求項１ないし４のいずれかに記載のウエーハの加工方法。
  6. 複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハをＸ軸、Ｙ軸で規定される平面で保持する保持手段と、該保持手段に保持されたウエーハにレーザー光線を照射して加工を施すレーザー光線照射手段と、を含み構成されるレーザー加工装置であって、
    該ウエーハにおける各デバイスの位置情報と共に各デバイスに形成された複数の電極パッドの位置情報と、を記憶する位置情報記憶手段と、
    互いに２個のデバイスと隣接する４個のデバイスを一つのグループとして、同じ位置に配設された４個の電極パッドを通る円を含む楕円軌道を該電極パッドの位置情報に基づいて生成する楕円軌道生成手段と、
    加工すべき該４個の電極パッドに対応する位置に該楕円軌道を位置付ける楕円軌道位置付け手段と、
    該楕円軌道を描きながら該４個の電極パッドに対応する位置にパルスレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、
    ウエーハとパルスレーザー光線とを相対的に加工送りしながら該レーザー光線照射手段と、該楕円軌道位置付け手段と、を作動してビアホールを形成するレーザー加工装置。
  7. 該レーザー光線照射手段は、４の倍数の繰り返し周波数Ｍでパルスレーザー光線を発振する発振器と、該発振器が発振したパルスレーザー光線を該保持手段に保持されたウエーハに集光する集光器と、を含み、
    該楕円軌道生成手段は、該発振器と該集光器との間に配設され、繰り返し周波数Ｍの１／４の繰り返し周波数でレーザー光線の照射方向をＸ軸方向に揺動させるＸ軸レゾナントスキャナーと、繰り返し周波数Ｍの１／４の繰り返し周波数でレーザー光線の照射方向をＹ軸方向に揺動させるＹ軸レゾナントスキャナーとから構成され、該位置情報記憶手段に位置情報が記憶された各電極パッドにパルスレーザー光線を振り分ける楕円軌道を生成し、
    該楕円軌道位置付け手段は、該楕円軌道生成手段によって生成された楕円軌道をＸ軸方向に移動するＸ軸走査器と該楕円軌道をＹ軸方向に移動するＹ軸走査器とから構成され、該位置情報記憶手段に記憶された電極パッドの位置情報に基づいて該楕円軌道を加工対象の４つの電極パッドを通るように位置付ける請求項６に記載のレーザー加工装置。
  8. 該Ｙ軸レゾナントスキャナーによって生成されるサインカーブに対して、該Ｘ軸レゾナントスキャナーによって生成されるサインカーブはπ／２だけ位相がずれている請求項７に記載のレーザー加工装置。
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