(57)【要約】      （修正有）【課題】切削速度、アライメント時間及び歩留りを改善しスループットを高める。【解決手段】基板の第１の面側から、基板の全深さには満たない所定の深さまで、紫外または可視放射レーザによって溝を掘る。次に、第１の面の反対側である第２の面側から、前記溝が貫通するように基板の材料を除去する。この材料の除去は、例えば、ラッピング及び研磨、化学的エッチング、プラズマエッチングまたはレーザアブレーションによって行う。【選択図】図２
2010016392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を加工する方法であって、
(ａ)可視または紫外放射を発するレーザで、前記基板の第１の面内に、前記基板の全深さには満たない、前記第１の面から所定の深さまで構造を加工するステップと、
(ｂ)前記構造に通じるように、前記第１の面に対向する、前記基板の第２の面から、材料を、前記第１の面からの深さが所定のところまで除去するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
ステップ(ａ)は、概ね、２６６ｎｍ、３５５ｎｍ及び５３２ｎｍのうちの一つの波長の放射を発するレーザでレーザ加工するステップを備える方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法であって、
前記構造を加工するステップは、溝を加工するステップを備え、
ステップ(ｂ)は、前記溝において前記基板の切断を完了するステップを備える方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、
ステップ(ａ)は、前記第１の面と前記第１の面から所定の深さのところとの間の、概ね平らな対向側壁と、前記所定の深さよりも下方の、概ね弓状の対向側壁とを有する溝を加工するステップを備える方法。
【請求項５】
請求項３記載の方法であって、
ステップ(ａ)は、溝のグリッドを加工するステップを備え、
ステップ(ｂ)は、前記溝のグリッドに沿って、前記基板のダイシングを完了する方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、
前記構造を加工するステップ(ａ)は、ビアを加工し、前記ビアに金属でメタライズするステップを備え、
ステップ(ｂ)は、前記ビア内の金属の一部を第２の面で露出させるステップを備える方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、
ビアを加工するステップは、円または複数の同心円を形成するパスで加工し、前記円または前記複数の同心円の中心を中心としてビアを形成するステップを備える方法。
【請求項８】
請求項６または７記載の方法であって、
前記ビアをメタライズするステップは、前記ビアを酸化させる前段階ステップを含む方法。
【請求項９】
先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、
レーザ加工前、レーザ加工中及びレーザ加工後の少なくともいずれかにおいて、反応ガス及びパッシブガスのうち少なくともひとつを用い、ステップ(ａ)が、非雰囲気制御ガス環境で行われる方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、
反応ガス及びパッシブガスのうち少なくとも一つを用いる前記ステップは、前記基板のレーザ加工中、前記基板の酸化を十分に防ぐために、前記基板に対して実質的に不活性なパッシブガスを用いるステップを備える方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、
パッシブガスを用いる前記ステップは、アルゴン及びヘリウムのうちの一つを用いるステップを備える方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法であって、
反応ガス及びパッシブガスのうち少なくとも一つを用いる前記ステップは、ステップ(ａ)で形成されるレーザ加工面の粗さを小さくするために、前記基板に対して反応性のあるガスを用いるステップを備える方法。
【請求項１３】
請求項９記載の方法であって、
反応及びパッシブガスのうち少なくとも一つを用いる前記ステップは、ステップ(ａ)で生成される破片を除去するために、前記基板に対して反応性のあるガスを用いるステップを備える方法。
【請求項１４】
請求項１２または１３記載の方法であって、
前記基板に対して反応性のあるガスを用いるステップは、クロロフルオロカーボン基ガス及びハロカーボン基ガスのうち少なくとも一つを用いるステップを備える方法。
【請求項１５】
先行するいずれかの請求項に記載の方法であって、
ステップ(ｂ)は、材料の機械的除去、特にラッピング及び研磨によって行われる方法。
【請求項１６】
請求項１から１４のいずれかに記載の方法であって、
ステップ(ｂ)は、化学的エッチングにより実行される方法。
【請求項１７】
請求項１から１４のいずれかに記載の方法であって、
ステップ(ｂ)はプラズマエッチングにより実行される方法。
【請求項１８】
請求項１から１４のいずれかに記載の方法であって、
ステップ(ｂ)はレーザアブレーションにより実行される方法。
【請求項１９】
請求項３から５のいずれかに記載の方法であって、
ステップ(ｂ)は、前記溝に沿って前記基板を割るために、前記基板への、機械的な圧力の印加を有する方法。
【請求項２０】
先行するいずれかの請求項に記載の方法であって、
ステップ(ａ)は、ステップ(ａ)及び(ｂ)のうち少なくとも一つで形成される破片に対して、保護層を前記第１の面に与えるステップをさらに備える方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の方法であって、
スピンコートされた保護層を提供するステップを備える方法。
【請求項２２】
請求項２０記載の方法であって、
前記保護層としてテープを供給するステップを備える方法。
【請求項２３】
先行するいずれかの請求項に記載の方法であって、
前記基板はシリコン材料から成る方法。
【請求項２４】
請求項１乃至２２のいずれかに記載の方法であって、
前記基板は光電子材料から成る方法。
【請求項２５】
請求項１乃至２２のいずれかに記載の方法であって、
前記基板は、半導体及び金属材料の層を有する方法。
【請求項２６】
先行するいずれかの請求項に記載の方法であって、
ステップ(ａ)は、Ｑスイッチレーザ用いるレーザ加工ステップを備える方法。
【請求項２７】
基板加工システムであって、
(ａ)可視または紫外放射を発し、基板の第１の面内に、前記基板の全深さには満たない、前記第１の面から所定の深さまで構造を加工するレーザ加工手段と、
(ｂ)前記加工された構造に通じるように、前記第１の面に対向する、前記基板の第２の面から、材料を、前記第１の面からの深さが所定のところまで除去する材料除去手段と、
を備えるシステム。
【請求項２８】
請求項２７記載のシステムであって、
前記レーザ加工手段は、溝を加工するよう準備され、
前記材料除去手段は、前記溝において基板の切断を完了するよう準備されるシステム。
【請求項２９】
請求項２８記載のシステムであって、
前記レーザ加工手段は、前記第１の面と前記第１の面から所定の深さのところとの間の、概ね平らな対向側壁と、前記所定の深さよりも向こう側の、概ね弓状の対向側壁とを有する溝を加工するよう準備されるシステム。
【請求項３０】
請求項２７記載のシステムであって、
前記レーザ加工手段は、溝のグリッドを加工するよう準備され、
前記材料除去手段は、溝の前記グリッドに沿って、前記基板のダイシングを完了するよう準備されるシステム。
【請求項３１】
請求項２７記載のシステムであって、
前記レーザ加工手段は、ビアを加工するよう準備され、
当該システムは、前記ビアをメタライズする金属被覆手段をさらに備え、
前記材料除去手段は、前記ビア内の金属を前記第２の面で露出させるよう準備されるシステム。
【請求項３２】
請求項３１記載のシステムであって、
メタライズの前に、前記ビアを酸化させる酸化手段をさらに備えるシステム。
【請求項３３】
請求項２７乃至３２のいずれかに記載のシステムであって、
レーザ加工前、レーザ加工中及びレーザ加工後の少なくともいずれかにおいて、反応ガス環境とパッシブガス環境のうち少なくともひとつを前記基板に与えるガス処理手段をさらに備えるシステム。
【請求項３４】
請求項２７乃至３３のいずれかに記載のシステムであって、
前記材料除去手段は、機械的除去手段、特にラッピング及び研磨手段であるシステム。
【請求項３５】
請求項２７乃至３３のいずれかに記載のシステムであって、
前記材料除去手段は、化学的エッチング手段であるシステム。
【請求項３６】
請求項２７乃至３３のいずれかに記載のシステムであって、
前記材料除去手段は、プラズマエッチング手段であるシステム。
【請求項３７】
請求項２７乃至３３のいずれかに記載のシステムであって、
前記材料除去手段は、レーザアブレーション手段であるシステム。
【請求項３８】
請求項２７乃至３７のいずれかに記載のシステムであって、
シリコン材料を加工するよう準備されるシステム。
【請求項３９】
請求項２７乃至３７のいずれかに記載のシステムであって、
半導体及び金属材料の層を有する基板を加工するよう準備されるシステム。
【請求項４０】
請求項２７乃至３７のいずれかに記載のシステムであって、
光電子材料を有する基板を加工するよう準備されるシステム。
【請求項４１】
請求項２７乃至４０のいずれかに記載のシステムであって、
前記レーザ加工手段は、Ｑスイッチレーザを備えるシステム。
【請求項４２】
請求項２７乃至４１のいずれかに記載のシステムであって、
前記レーザ加工手段は、概ね２６６ｎｍ、３５５ｎｍ及び５３２ｎｍのうちの一つの波長の放射を発するよう準備されるシステム。
【請求項４３】
プレート、特に半導体ウェハをダイシングする方法であって、
(ａ)前記プレートの上面に溝をレーザ加工するステップと、
(ｂ)前記溝によって分離された部分がダイシングされるように、前記溝に少なくとも到達する深さまで、前記プレートの背面から材料をエッチングして除去するステップを備える方法。
【請求項４４】
基板を加工する方法であって、
(ａ)前記基板の全深さには満たない深さまで、前記基板に構造を加工するステップと、
(ｂ)前記加工された構造に到達するように、前記基板の反対側について、材料を除去するステップを備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工基板に係り、特に半導体ウェハに関するが、半導体ウェハには限定されない。
【背景技術】
【０００２】
ダイシングソーで半導体ウェハをダイシングすることは周知であり、スループットは、切削速度、アライメント時間及び歩留りの関数である。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
本発明は、添付の図面を関してのみ一例としてあたえられたいくつかの実施例に関する以下の説明から、より明らかに理解される。
【０００４】
図１は、ダイシング前の半導体ウェハの平面図である。
【０００５】
図２は、ウェハの活性領域及び支持領域と、レーザ切削溝とを示す、図１のウェハの、図表の断面図である。
【０００６】
図３は、支持領域が除去された図２の図表である。
【０００７】
図４(ａ)、４(ｂ)及び４(ｃ)は、本発明の加工工程を示す一連の断面図である。
【０００８】
図５(ａ)及び５(ｂ)は、本発明を理解するのに役立つ他の加工工程を図示する断面図である。
【０００９】
図６(ａ)、６(ｂ)及び６(ｃ)は、本発明の加工工程の、さらなる実施例を図示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
(発明の開示)
本発明の第１の態様によれば、基板を加工する方法であって、(ａ)可視または紫外放射を発するレーザを用いて、基板の全深度(full depth)には満たない、第１の面から所定の深さまで、基板の第１の面に構造を加工するステップと、(ｂ)前記構造に通じるように、第１の面に対向する、基板の第２の面から、材料を、第１の面からの深さが所定のところまで除去するステップと、を有する方法が提供される。
【００１１】
ステップ(ａ)は、実質上、２６６ｎｍ、３５５ｎｍ及び５３２ｎｍのうちの一つの波長の放射線を発するレーザを用いたレーザ加工ステップを有することが都合がよい。
【００１２】
ステップ(ａ)は、溝を加工するステップを備え、ステップ(ｂ)は、溝において基板の切断を完了するステップを備えることを利点とする。
【００１３】
ステップ(ａ)は、第１の面と第１の面から所定の深さのところとの間の実質的に平らな対向側壁と、前記所定の深さより下方の、実質的に弓状の対向側壁と、を有する溝を加工するステップを備えることが都合よい。
【００１４】
ステップ(ａ)は、溝のグリッドを加工するステップを備え、ステップ(ｂ)は、溝のグリッドに沿って基板のダイシングを完了することを利点とする。
【００１５】
かわりに、ステップ(ａ)は、ビアを加工し、そのビアを金属でメタライズするステップを備え、ステップ(ｂ)は、ビア内の金属の一部を第２の面で露出させるステップを備える。
【００１６】
ビアを加工するステップは、円または複数の同心円を形成するパスで加工し、その円または複数の同心円の中心を中心としてビアを形成するステップを備えると都合よい。
【００１７】
また、ビアをメタライズするステップは、ビアを酸化させる前段階ステップを含むことが好ましい。
【００１８】
ステップ(ａ)は、レーザ加工前、レーザ加工中及びレーザ加工後の少なくともいずれかにおいて、反応ガス及びパッシブガスのうち少なくともひとつを用いて、非雰囲気制御ガス(non-ambient controlled gas)環境において行われることが好ましい。
【００１９】
反応ガス及びパッシブガスのうち少なくとも一つを用いるステップは、基板のレーザ加工中に基板の酸化を十分に防ぐために、基板に対して実質的に不活性である少なくとも一つのパッシブガスを用いるステップを有することを利点とする。
【００２０】
少なくとも一つのパッシブガスを用いるステップは、アルゴン及びヘリウムうちの少なくとも一つを用いるステップを有することが都合よい。
【００２１】
反応ガス及びパッシブガスのうち少なくとも一つを用いるステップは、ステップ(ａ)で形成されるレーザ加工面の粗さを小さくするために、基板に対して反応性のある少なくとも一つのガスを用いるステップを有することを利点とする。
【００２２】
反応ガス及びパッシブガスのうち少なくとも一つを用いるステップは、ステップ(ａ)で生成される破片を除去するために、基板に対して反応性のある少なくとも一つのガスを用いるステップを有することを利点とする。
【００２３】
基板に対して反応性のある少なくとも一つのガスを用いるステップは、クロロフルオロカーボン基ガス及びハロカーボン基ガスのうち少なくとも一つを用いるステップを有することが都合よい。
【００２４】
ステップ(ｂ)は、機械的な材料除去、特にラッピング及び研磨によって行われることが都合よい。
【００２５】
状況に応じて、ステップ(ｂ)は化学的エッチングにより実行される。
【００２６】
状況に応じて、ステップ(ｂ)はプラズマエッチングにより実行される。
【００２７】
状況に応じて、ステップ(ｂ)はレーザアブレーションにより実行される。
【００２８】
ステップ(ｂ)は、溝に沿って基板を割るために、基板に対し機械的な圧力の印加を有することが都合よい。
【００２９】
ステップ(ａ)は、ステップ(ａ)及び(ｂ)のうち少なくとも一つにおいて形成される破片に対して、第１の面に保護層を提供するステップをさらに備えることに利点がある。
【００３０】
保護層を提供するステップは、スピンコートされた保護層を提供するステップを有することが都合よい。
【００３１】
その代わり、保護層を提供するステップは、テープ層を提供するステップを有する。
【００３２】
基板はシリコン材料から成ることが都合よい。
【００３３】
状況に応じて、基板は光電子材料から成る。
【００３４】
状況に応じて、基板は、半導体と金属材料との層を有する。
【００３５】
好ましくは、ステップ(ａ)は、Ｑスイッチレーザを用いるレーザ加工を備える。
【００３６】
本発明の第２態様によれば、基板加工システムであって、
可視または紫外放射を発し、基板の全奥行き(full depth)には満たない、第１の面から所定の深さまで、基板の第１の面に構造を加工するレーザ加工手段と、前記加工された構造に通じるように、第１の面に対向する、基板の第２の面から、材料を、第１の面からの深さが所定のところまで除去する材料除去手段と、を備える基板加工システムが提供される。
【００３７】
レーザ加工手段は、溝を加工するように準備され、材料除去手段は、溝において基板の切断を完了するように準備されることが都合よい。
【００３８】
レーザ加工手段は、第１の面と第１の面から所定の深さのところとの間の実質的に平らな対向側壁と、前記所定の深さよりも向こう側の、実質的に弓状の対向側壁とを有する溝を加工するように準備されることに利点がある。
【００３９】
好ましくは、レーザ加工手段は、溝のグリッドを加工するよう準備され、材料除去手段は、溝のグリッドに沿って、基板のダイシングを完了するよう準備される。
【００４０】
その代わりに、レーザ加工手段は、ビアを加工するよう準備され、このシステムは、さらに、ビアを金属でメタライズする金属被覆手段を備え、材料除去手段は、ビア内の金属を第２の面で露出させるよう準備される。
【００４１】
このシステムは、メタライズを行う前にビアを酸化させる酸化手段をさらに備えることが好ましい。
【００４２】
このシステムは、レーザ加工前、レーザ加工中そしてレーザ加工後の少なくともいずれかにおいて、基板に対し、反応ガス環境及びパッシブガス環境のうちの少なくともひとつを提供するガス処理手段をさらに備えることが好ましい。
【００４３】
材料除去手段は、機械的除去手段、特にラッピング及び研磨手段であることが都合よい。
【００４４】
状況に応じて、材料除去手段は、化学的エッチング手段である。
【００４５】
状況に応じて、材料除去手段は、プラズマエッチング手段である。
【００４６】
状況に応じて、材料除去手段は、レーザアブレーション手段である。
【００４７】
このシステムは、シリコン材料を加工するよう準備されることに利点がある。
【００４８】
状況に応じて、このシステムは、半導体及び金属材料の層を有する基板を加工するよう準備される。
【００４９】
状況に応じて、このシステムは、光電子材料から成る基板を加工するよう準備される。
【００５０】
このレーザ加工手段は、Ｑスイッチレーザを備えることが好ましい。
【００５１】
このレーザ加工手段は、実質上、２６６ｎｍ、３５５ｎｍ及び５３２ｎｍのうちの一つの波長の放射を発するよう準備されることが都合よい。
（発明を実施するための形態）
図１を参照すると、半導体ウェハ１の一部が示されている。半導体ウェハは、ストリート３によって分離されるＩＣチップ２を備える。図２に示すように、各ＩＣチップ２は、製造過程において機械的サポートを提供する支持領域５により支持された活性領域４を備える。活性領域４内には、上部能動回路層７及び下部最終支持層６がある。
【００５２】
通常、活性領域４の厚さは１００ミクロンよりも少ない。通常、活性領域４は、集積電子回路でもよいが、また光導波回路であってもよい。
【００５３】
ウェハが十分に厚いという要件は、それが機械的に頑丈であることである。広い面積を有するウェハ、例えば３００ｍｍウェハについて、一般的に、この厚みは、５００ミクロンから８００ミクロンの範囲にある。これまで、ウェハのダイシングは、ダイシングソーで行われており、スループットは、加工速度、アライメント時間及び歩留りの関数である。
【００５４】
本発明は、レーザストリート加工及びバックサイドウェハシニング(backside wafer thinning)を組合せた別の技術を用いる。
【００５５】
第１ステップにおいて、レーザを使用してストリート領域に深さｄ及び幅wの溝８(図２)をスクライブする。高速な加工速度を達成するために、２６６ｎｍ、３５５ｎｍまたは５３２ｎｍを中心とする大体１０ｎｍの帯域内で作動する高出力Ｑスイッチレーザを使用してもよい。レーザ、走査及び光学パラメータの、適切なセットを用いて、活性領域４の素子の機能性に影響を及ぼさずに、ストリートを高速に加工することができる。一般的に、２０〜１００ミクロンの深さの溝８は、適切なレーザ設定を用い、８０ｍｍ/ｓまでの速度で加工することができる。図２に示すように、溝８は、第１の面と所定の深さとの間の実質的に平面の対向側壁と、所定の深さよりも下方の実質的に弓状の対向壁とを有していてもよい。
【００５６】
必要とされる深さまでストリート３が加工されると、ラッピング及び研磨、化学的エッチング、プラズマエッチング、または、レーザアブレーションにより、ウェハのサポート領域５が薄くされる。このシニング(thinning)により、図３に示すような、最終的な、分離されたチップが得られる。その結果、ダイシングされたウェハが得られる。能動回路層７は、最終支持層６により支持されている。
【００５７】
図４(ａ)から図４(ｃ)に示されるような本発明の他の実施例では、図４(ａ)に示すように、Ｑスイッチレーザビーム９を用いて、能動回路層７及び支持基板層６を貫通して、支持構造５に至るまで、マイクロビア構造１０を開ける。マイクロビア１０は、そのあと、金属１１でメタライズされて、能動回路層７の電気的接続が容易になる。
【００５８】
パルスレーザでマイクロビア１０を開けるためには、次の二つの方法のうちの一つが用いられる。第１の方法においては、固定ビームが使用される(ピクセルビア)。この技術を用いることにより、多くのレーザパルスが、基板上の単一の点に出力される。ある程度の深さに到達するために必要とされるパルス数は、そのエネルギー、波長及び継続期間によって定まる。この技術は、直径がほぼ１００ミクロンより小さいビアに適している。正確なビア直径は、レーザビーム直径、光学的及びレーザパラメータ、材料特性に応じて定まる。第２の方法においては、ビームは、ビアの外側の輪郭に沿って走査される。この技術は、直径がほぼ１００ミクロンより大きいビアに適している。
【００５９】
レーザは、円形パターン(単一の円または複数の同心円)上を移動する。要求深さに到達するためには、何度か繰り返す必要がある。このビア直径は、最も外側にある円の半径とビーム直径との関数である。このようなビアは、スキャンまたはトレパンビアと呼ばれる。
【００６０】
図４(ｂ)に示すような導電経路を与えるために、マイクロビア１０(ピクセルまたはトレパンビア)をウェハ材料の要求深さまで加工することによって、その後に金属１１が充填されるブラインドマイクロビア構造が形成される。このマイクロビアは、メタライズ前に酸化されてもよい。その後、レーザ加工されたマイクロビア内の金属を露出させるために、ラッピング及び研磨、化学的エッチング、または、プラズマエッチングによりウェハの裏側が薄くされ(図４(ｃ))、それにより、能動回路層内の素子を電源及びアース源に電気的に接続できることができる。
【００６１】
図５(ａ)及び５(ｂ)を参照すると、能動素子が設けられたウェハが薄い場合(一般的に３００ミクロンより薄い)、ビアは、活性層２０を貫通し、かつ、支持基板２１を完全に貫通してレーザ加工される。電気的接続を容易にするために、ビア２２は、酸化に続き、金属２３でメタライズされる(図５(ｂ))。
【００６２】
図６(ａ)から図６(ｃ)を参照すると、本発明のさらなる実施例では、図６(ａ)に示すように、能動素子は、一連の交互のシリコン層３２及び金属層３３から成る。能動素子３５の表面から、この能動素子層を貫通して、支持基板３６内へ、マイクロビア構造３４を開けるために、Ｑスイッチレーザが使用される(図６(ｂ))。マイクロビア３４は、金属３７でメタライズされる。
【００６３】
その後、レーザ加工されたマイクロビア内の金属を露出させるために、ラッピング及び研磨、化学的エッチング、プラズマエッチング、または、レーザアブレーションにより、ウェハの裏側が薄くされ(図６(ｃ))、それにより、電源とアース源に素子層を電気的に接続することができる。
【００６４】
レーザ加工は、ガス処理システムにより制御される非雰囲気ガス環境で実行されてもよい。流速、濃度、温度、ガスタイプ及びガス混成(gas mixes)などのガスパラメータは、レーザ加工前、加工中及び加工後に制御される。一連のガスは、レーザ加工前、加工中及び／または加工後に連続的に使用することができる。
【００６５】
使用するガスは、加工される半導体基板における、半導体基板及び／または半導体層に対して不活性または反応的でもよい。不活性ガス(例えば、アルゴン、ヘリウム)は、レーザ加工中の酸化物生成を防止する。レーザ加工された側壁の表面粗さを小さくし、また、レーザ加工工程で生じる破片を減少させるために、シリコンと反応するガス(例えば、クロロフルオロカーボン、ハロゲン化炭素)が、レーザ加工前、加工中及び／または加工後に用いられてもよい。
【００６６】
レーザ加工された溝またはビアの側壁にある破片を除去するために、ダイ側壁をレーザスキャン中、クロロフルオロカーボン基ガス及び／またはハロゲン化炭素基ガスが用いられてもよい。
【００６７】
レーザ加工面上から破片を除去するために、加工溝またはビアの外縁をレーザスキャン中、クロロフルオロカーボン基ガス及び／またはハロゲン化炭素基ガスが用いられてもよい。
【００６８】
能動素子層４上に落ちてくる、レーザ加工または機械加工ステップからの破片を防止するために、レーザが入射する基板の表面が保護層でスピンコートされてもよい。
【００６９】
能動素子層４上に落ちてくる、レーザ加工または機械加工ステップからの破片を防止する保護層として作用するテープで、レーザが入射する基板の表面が覆われてもよい。
【００７０】
機械加工工程後のチップ保持を容易にするため、レーザ加工のあと、基板のレーザ加工面が、バックグラインディングテープ、ダイアッタチテープまたはダイシングテープで覆われてもよい。
【００７１】
本発明は、記載されている実施例に限定されず、構造及び詳細において変更可能である。
【図１】
2010016392.tif 000003
【図２】
2010016392.tif 000004
【図３】
2010016392.tif 000005
【図４（ａ）】
2010016392.tif 000006
【図４（ｂ）】
2010016392.tif 000007
【図４（ｃ）】
2010016392.tif 000008
【図５（ａ）】
2010016392.tif 000009
【図５（ｂ）】
2010016392.tif 000010
【図６（ａ）】
2010016392.tif 000011
【図６（ｂ）】
2010016392.tif 000012
【図６（ｃ）】
2010016392.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月16日(2009.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハに、メタライズされたビアを形成する方法であって、
(ａ)可視または紫外放射を発するレーザで、前記半導体ウェハの第１の面内に、前記半導体ウェハの全深さには満たない、前記第１の面から所定の深さのブラインドビアの加工が、レーザ加工前、レーザ加工中及びレーザ加工後の少なくともいずれかにおいて、当該加工で生成される破片を除去するために前記半導体ウェハに対して反応性のある反応ガス、及び、前記半導体ウェハのレーザ加工中に前記半導体ウェハの酸化を十分に防ぐために前記半導体ウェハに対して不活性なパッシブガスの少なくとも一方を用いて、非雰囲気制御ガス環境で行われるステップと、
(ｂ)前記ブラインドビアに金属を充填するステップと、
(ｃ)続いて、ラッピング及び研磨による機械的除去、化学的エッチング、プラズマエッチングおよびレーザアブレーションのうちの一つを用いて、前記第１の面に対向する、前記半導体ウェハの第２の面から、材料を、前記第１の面からの深さが所定のところまで除去し、前記ビアの金属の部分を前記第２の面に露出させるステップと、
を有する方法。
【請求項２】
請求項1記載の方法であって、
前記ビアを加工するステップは、円または複数の同心円を形成するパスで加工し、前記円または前記複数の同心円の中心を中心としてビアを形成する方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法であって、
前記ビアをメタライズするステップは、前記ビアを酸化させる前段階ステップを含む方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、
パッシブガスを用いる前記ステップは、アルゴン及びヘリウムの一方を用いる方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法であって、
反応ガス及びパッシブガスの少なくとも一方を用いる前記ステップは、ステップ(ａ)で形成されるレーザ加工面の粗さを小さくするために、前記半導体ウェハに対して反応性のあるガスを用いる方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法であって、
前記半導体ウェハに対して反応性のあるガスを用いるステップは、クロロフルオロカーボン基ガス及びハロカーボン基ガスの少なくとも一方を用いる方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法であって、
前記ステップ(ａ)は、ステップ(ａ)及び(ｃ)の少なくとも一方で形成される破片に対する、スピンコートされた保護層を前記第１の表面に与えるステップをさらに有する方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法であって、
前記ステップ(ａ)は、ステップ(ａ)及び(ｃ)の少なくとも一方で形成される破片に対する保護層としてテープを供給するステップをさらに有する方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法であって、
前記半導体ウェハは、シリコン材料から成る方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法であって、
前記半導体ウェハは、光電子材料から成る方法。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法であって、
前記半導体ウェハは、半導体及び金属材料の層を有する方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法であって、
前記ステップ(ａ)は、Ｑスイッチレーザを用いるレーザ加工ステップを有する方法。
【請求項１３】
メタライズされたビアを半導体ウェハに形成する半導体ウェハ加工システムであって、
可視または紫外放射を発し、半導体ウェハの第１の面内に、前記半導体ウェハの全深さには満たない、前記第１の面から所定の深さのブラインドビアを加工するレーザ加工手段と、
前記ブラインドビアに金属を充填する充填手段と、
化学的エッチング手段、プラズマエッチング手段及びレーザアブレーション手段のうち、少なくとも１つを有し、前記ブラインドビアに充填された金属に通じるように、前記第１の面に対向する、前記半導体ウェハの第２の面から、材料を、前記第１の面からの深さが所定のところまで除去する材料除去手段と、を有し、
ガス処理手段が、レーザ加工前、レーザ加工中及びレーザ加工後の少なくともいずれかにおいて、当該加工で生成される破片を除去するために前記半導体ウェハに対して反応性のある反応ガス環境、及び、前記半導体ウェハのレーザ加工中に前記半導体ウェハの酸化を十分に防ぐために前記半導体ウェハに対して不活性なパッシブガス環境の少なくとも一方を、前記半導体ウェハに提供すること
を特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１３記載のシステムであって、
メタライズの前に、前記ビアを酸化させる酸化手段をさらに備えるシステム。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のシステムであって、
シリコン材料を加工するよう準備されるシステム。
【請求項１６】
請求項１３又は１４に記載のシステムであって、
半導体及び金属材料の層を有する半導体ウェハを加工するよう準備されるシステム。
【請求項１７】
請求項１３又は１４のいずれか１項に記載のシステムであって、
光電子材料を有する半導体ウェハを加工するよう準備されるシステム。
【請求項１８】
請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のシステムであって、
前記レーザ加工手段は、Ｑスイッチレーザを備えるシステム。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれか１項に記載のシステムであって、
前記レーザ加工手段は、２６６ｎｍ、３５５ｎｍ及び５３２ｎｍのうちのいずれかの波長の放射を発するよう準備されるシステム。