JP6935475B2 - レーザーパルスを用いた材料の切断 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体材料を切断する方法及び、レーザーカッティング装置に関する。
個片化及びスクライビングは、半導体産業では周知のプロセスであり、このプロセスではカッティング装置が、例えばシリコンを含むがそれに限定されない半導体ウェハなどのワークピースまたは基板を加工するのに使用される。本明細書を通して、「ウェハ」との用語は、これらすべての製品を包含するものとして使用される。個片化プロセス（例えば、ダイシング、シーバリング、クリービングとも呼ばれる）では、ウェハは、例えばウェハを個別のダイに個片化するために、完全に切断される。スクライビングプロセス（例えば、グルービング、スコアリング、ゴージング、ファーロウィングとも呼ばれる）では、チャネルまたは溝が、ウェハ内に切り込まれる。次いで、例えばカットチャネルに沿って物理的ソーイングを用いることによる完全な個別化などのその他のプロセスが適用されうる。代替的に、または追加的に、ドリリングプロセスを用いて穴がウェハに形成されうる。本明細書を通して、「カッティング」との用語は、個片化、スクライビング及びドリリングを包含するものとして使用される。
しかし、小型化における半導体技術全体のトレンドは、ウェハの厚さを低減することであり、ウェハの厚さが低減されるため、機械的ソーイングを用いるよりも、レーザー技術が個片化についてより有利になることが示されつつある。そのような材料加工のための高パワーレーザーを活用することは、例えばドリリングやソーイングなどの対応する機械的手段と比較して顕著に有利であり、レーザー加工は、小さく破損しやすいワークピースを処理するうえで大きな多用途性を有する。
半導体材料のレーザーによる除去は、レーザービームが集光された比較的小さい領域の急速な温度上昇に起因して発生し、局所的な材料を溶融し、爆発的に沸騰させ、蒸発及び除去される。レーザー個片化は、プロセススループットとワークピース（ダイ）の品質との間の繊細なバランスを含む、困難な要求を有する。プロセスの品質及びスループットは、流束量、パルス幅、反復率、偏光の分布などの偏光、波面形状並びに位相改善及び波長などのレーザーパラメータによって決定される。例えば特許文献１には、複数ビームのレーザーによるカッティング手法を使用することが提案されており、レーザースポットの線形アレイに配置されうる集束レーザービームの線形クラスターが、スクライブラインに沿って基板材料を除去し、基板を除去の線に沿って放射的に切断するために使用される。単一の（より強力な）ビームとは反対に、このように複数のビームを使用することは、様々な利点、特に、カッティングプロセス中に生じる欠陥密度を低減するという利点を提供しうる。
レーザープロセス品質の定量評価の１つは、ダイまたはウェハの破壊強度であり、これは、ウェハが破損するときの引張応力を決定する。通常、一軸性破壊試験が、脆性材料の破壊強度の決定のために採用され、ウェハ強度測定に適合されてきた。これらの試験は、３点および４点曲げ試験を含み、これは、通常、破壊強度を測定するために使用される。
レーザー分離されたウェハの破壊強度は、微小クラックやチップアウトなど、ウェハのレーザー個片化プロセス後に現れるレーザーで導入された欠陥のレベルに依存するものと考えられている。これらの欠陥は、バルク半導体材料と、局所的なレーザー加工領域との間の界面における高い応力によって発生する。高い応力は、プロセス中に生じる音響衝撃波及び、ダイの加工側壁の化学的変化によるバルクと加工領域との間の高い温度勾配によって生じる。そのような欠陥を含む半導体材料の領域は、通常、「熱影響領域」と呼ばれる。破壊強度は、典型的には、ウェハの前面と背面で異なり、実際に、顕著に背面と上面の強度が異なる結果となりうる技術、プロセス及びウェハレイアウトが存在する。
超短パルス（Ｕｌｔｒａｓｈｏｒｔ Ｐｕｌｓｅ，ＵＳＰ）レーザーにおける近年の発展により、これらのレーザーの時間的パルス幅は固体における電子−フォノン緩和の典型的な時間よりも短いため、ウェハ加工をより繊細に行うことができるようになっており、電子−フォノン緩和は、光励起された電子から格子への熱輸送の原因となり、パルス幅は、加工される具体的な材料に応じて１から１０ｐｓ未満である。ＵＳＰレーザーは、材料のダイ強度の改善をもたらすことができるが、そのようなＵＳＰレーザーを用いたウェハ加工システムの生産性は、例えば熱拡散が導入される相互作用体積がより小さいことを含む多くの理由によって減少する。
レーザー加工速度及び、したがって生産性を増大するために、連続するパルス間の時間ｔ１が、連続するバースト間の時間ｔ２、すなわち連続するバーストの第１のパルスｐ１の間の時間よりも短いがレーザーパルス幅Δτよりも長いように、レーザー光源によって放出されるレーザーパルスの２つの反復期間または「バースト」が存在するようなレーザーパルスの構成が提案されている。バーストは、期間ｔ２内にグループ化された整数ｎ個のレーザーパルスｐｎである。
数十ＭＨｚ（約１００００から約９００００ｋＨｚ）程度の反復率（すなわち１／ｔ１）での超短レーザーパルスのバーストによるダイシングは、個別のレーザーパルスを用いた加工と比較して、材料の除去がより効率的になることが示されてきた。しかし、これらの反復周波数でパルスによって生じる熱負荷は、単一パルスの使用と比較したときに、ダイ強度の減少をもたらす。
バーストモード構成は、生産性の向上をもたらしうることが示されている。しかし、この向上は、個片化された半導体ダイのダイ強度を、この方法を用いて製造されたダイが現在の市場の要求に応じない可能性がある程度まで、低下させることとなる。ダイ強度は、インキュベーション効果、すなわち材料内の損傷及び温度の蓄積の累積効果のために、実質的に低下することが示されている。
本発明は、ウェハまたはダイ強度の改善及び生産性の向上の両方をもたらす、改善されたレーザーカッティング法を提供することを目的とする。
本発明によれば、この目的は、顕著に高いパルス反復周波数を有する一連のレーザーパルスのバーストを実施することによって達成される。
０．１ＧＨｚ（１００ＭＨｚ）から５０００ＧＨｚ（５ＴＨｚ）の範囲のパルス反復周波数を有するバーストモードの使用は、熱拡散によって溶融された材料領域からバルクへと有効な熱輸送が行われる前に、相対的に高温の材料が蒸発され、材料全体の温度は低下し、または少なくとも実質的に上昇しない、いわゆる「アブレーション冷却」効果で材料除去の効率をさらに促進する。この範囲のパルス反復周波数を有するレーザーパルスのバーストで半導体ウェハをダイシングすることは、生産性（すなわちより高い材料除去効率）及びダイ強度の両方の増大をもたらす。これは２つの因子に起因する。
ｉ）バースト内の個々のパルスの全エネルギーが、ある特定の最適な単一パルスエネルギーに等しく、レーザーパルスがターゲット内に入射する際に生じるレーザー誘導衝撃波の強度が劇的に抑制されるように、各バースト内の単一のパルスのエネルギーが低下れなければならない。衝撃波は、欠陥形成の原因の１つであり、結果としてダイ強度が低下する。
ｉｉ）熱拡散が、アブレーション冷却機構によって抑制され、ダイ強度に影響を与える重大な因子の１つである熱の影響を受ける領域の大きさが低下する。より詳細には、ターゲットへの熱負荷が、衝撃波の形成及び材料のバルクへの望ましくない熱輸送よりも、バーストにおける一連のレーザーパルスのエネルギーの材料アブレーションへの効率的な変換によって低減される。熱負荷のこの低減は、再固化されたレーザー照射領域を低減し、これは材料の構造的欠陥の発生及び亀裂形成を最小化する。
さらに、そのような方法は、例えば、個々の単一のパルスのエネルギーチューニング（バースト整形）とともに、偏光及び複数ビーム構成の使用、ビーム整形に柔軟性を許容する。そのような柔軟性は、プロセスを特定の目的のために最適に調整することを可能にする。
したがって、１００ＭＨｚから５ＴＨｚの間のバーストモードパルス反復周波数が使用されると、レーザーダイシングプロセスの生産性及び半導体デバイスのダイ強度は、ＭＨｚ及びｋＨｚのバーストモードパルス反復周波数と比較して増大する。
国際公開第１９９７／０２９５０９号
本発明の第１の態様によれば、半導体材料にレーザーエネルギーを照射することによって、半導体材料をカッティングする方法であって、
ｉ）レーザービームの連続するパルスを放出するように適合されたレーザー光源を提供する段階と、
ｉｉ）レーザー光源からレーザービームパルスを放出する段階と、
ｉｉｉ）カットされる半導体材料に照射するために、放出されたレーザービームパルスを案内する段階と、
ｉｖ）カッティングラインに沿って半導体材料をカットするために、半導体材料を照射するレーザービームパルスに対して移動させる段階と、を含み、
レーザー光源が、１００ピコ秒以下のパルス幅を有するレーザービームパルスを放出するように適合され、
段階ｉｉｉ）において、半導体材料が、０．１ＧＨｚから５０００ＧＨｚの範囲のパルス反復周波数で、複数のレーザービームパルスで照射される、半導体材料をカッティングする方法が、提供される。
有利には、複数のレーザービームパルスが、少なくとも２つの連続するパルスのバースト内で放出され、各バーストが複数のレーザービームパルスを含むが、これは本発明に対して必須ではない。
本発明の第２の態様によれば、第１の態様の方法を実施するためのレーザーカッティング装置が提供される。
本発明の第３の態様によれば、レーザービームの連続するパルスを放出するように適合されたレーザー光源であって、各レーザービームパルスが１００ピコ秒以下のパルス幅を有する、レーザー光源と、
カットされる半導体材料を照射するために、レーザー光源からのレーザービームパルスを方向付けるためのレーザービーム案内アセンブリと、
半導体材料及び照射するレーザービームパルスを相対的に移動させるための駆動アセンブリと、を含む、半導体材料をカッティングするためのレーザーカッティング装置が提供される。
本発明の他の具体的な態様及び特徴は、添付される特許請求の範囲において記述される。
これから、本発明が、添付する図面（スケール通りではない）を参照して説明される。
バーストレーザーパルスのタイミングスケジュールを概略的に示す。 本発明の実施形態に従うレーザーカッティング装置を概略的に示す。
本発明は、これから図１を参照することによって例示され、図１は、パルスレーザー光源によって発せられうるような、複数のレーザービームパルスを含む出力レーザービームプロファイルを概略的に示す。図１において、２つの連続的なバースト、すなわちバーストｘ及びそれに続くバーストｘ＋１が、時間（ｘ軸）に対する強度（ｙ軸）のプロットに示されている。単純化及び一般化のため、強度は任意の単位（ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｕｎｉｔｓ，ａ．ｕ．）で与えられる。
複数のレーザービームパルスのそれぞれは、それぞれあるパルスエネルギーを有し、図１には示されていないが、複数のレーザービームパルスのうち第１のレーザービームパルスのパルスエネルギーが、複数のレーザービームパルスのうち第２のレーザービームパルスに対して異なるパルスエネルギーを有するように、レーザー光源が任意選択的に制御されうる。図示されるように、連続するパルス間の時間ｔ１は、連続するバーストの第１のパルスｐ１の間の時間ｔ２よりも短いが、レーザーパルス幅Δτよりも長いように、レーザービームパルスの２つの連続する反復期間またはバースト（バーストｘ、バーストｘ＋１）が存在する。本発明によれば、レーザービームパルス幅Δτは１００ピコ秒以下である。
バーストは、期間ｔ２内にグループ化された整数ｎ個のレーザーパルスｐｎである。バースト内のレーザービームパルスの周波数である、パルス反復率またはバースト内周波数は、１／ｔ１で与えられる。連続するバースト（バーストｘ、バーストｘ＋１）内の第１のレーザービームパルスｐ１の発生の周波数である、バースト間周波数は、１／ｔ２で与えられる。第１のバーストｘの最後のパルスｐｎは、次のバーストｘ＋１の第１のパルスｐ１から時間間隔ｔ３だけ隔てられている。もしｔ３＝ｔ１であれば、バーストｘ、ｘ＋１はこの図では区別できなくなり、ただ１つの中断のないバーストであるように見えることは注意すべきである。２つのバーストｘ、ｘ＋１が図１に示されているが、本発明は、単一のバーストから、バーストの連続的な適用まで、任意の数のバーストを用いて適用されうる。図１に示されるように、各バースト内のパルスは、類似する強度及び周波数を有するが、前述のように、別の実施形態は、異なるパルスまたはバーストのプロファイルを有しうる。
本発明の具体的な実施形態によれば、
ｉ）バースト内の複数のレーザービームパルスは、１００ＭＨｚ（０．１ＧＨｚ）から５ＴＨｚ（５０００ＧＨｚ）、任意選択的に５００ＭＨｚ（０．５ＧＨｚ）から５０ＧＨｚの範囲のパルス反復周波数１／ｔ１及び、１００ｐｓ未満のパルス幅Δτを有する。
ｉｉ）複数のレーザービームパルスは、少なくとも１つのパルスのバースト内で放出され、好適には少なくとも２つの連続するパルスのバースト内で放出され、各バーストは複数のレーザービームパルスを含む。
ｉｉｉ）各バーストは、２から１０００００レーザービームパルス（すなわち、ｎが２から１０００００の範囲である）、任意選択的には２から１０００レーザービームパルスを含みうる。
ｉｖ）連続するバースト内の第１のレーザービームパルスの周波数である、バースト間周波数１／ｔ２は、０．１ｋＨｚから１０００ｋＨｚの範囲であり、任意選択的に、１ｋＨｚから１００ｋＨｚの範囲内である。
ｖ）バーストの最後のレーザービームパルス及び、それに続くバーストの第１のレーザービームパルスは、１０ｍｓから１μｓの範囲の時間間隔ｔ３だけ隔てられている。
本発明の方法を実施するのに適したレーザーカッティング装置１０は、図２に概略的に示されている。
半導体材料、本発明では半導体ウェハ１１は、チャック１３上に支持されている。チャック１３及び、すなわちウェハ１１は、駆動部１４によって使用時に駆動され、ウェハ１１と照射レーザー光（後述する）との間の相対運動が存在する。超短パルスレーザー光源１５は、前述のようなタイミングスケジュールに従って偏光レーザービーム１６のパルスを出力するように適応される。レーザー光源１５は、１００ピコ秒以下のパルス幅Δτを有するレーザービームパルス、すなわちパルスレーザービーム１６を出力するように動作可能である。パルスレーザービーム１６は、アセンブリによってウェハ１１に案内される。より詳細には、ミラー１７が、ビーム１６を案内し、減衰器／シャッター１８がビームを制御する。本明細書ではモーター駆動される半波板１９の形態である、選択的に作動可能な光学偏光素子が、パルスレーザービーム１６との相互作用のために、選択的に移動可能であるように設けられる。好適には、半波板１９は、レーザービーム軸の周りの回転に関して取り付けられる。したがって、半波板１９を選択的に回転することにより、レーザービーム１６の偏光状態が切り替えられるように制御されうる。選択的な移動は、コンピュータ、プロセッサなどの制御手段（図示されない）によるモーターの制御された動作によって実行される。別のミラー２０は、幅を広げられたビームを生成するために、パルスレーザービーム１６をビーム拡張器２１に案内する。回折光学素子（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ，ＤＯＥ）２２は、幅を広げられたビームを、空間的に離隔された出力サブビームの所定のパターンに回折または分割し、これらはレンズ２３によってコリメートされる。さらなるミラー２４、２５は、サブビームを空間フィルター２６に案内し、これは望ましい所定のビームパターンを形成するために使用される。第２のレンズ２７は、サブビームを別のミラー２８に向け、これは今度はサブビームを集光レンズ２９に案内する。これは、レーザー光を支持チャック１３上のウェハ１１に、照射スポットの所定のパターンに集光する。ウェハを照射パルスレーザービーム１６に対して移動することにより、レーザービームパルスが照射され、そのためウェハ１１を切断線（図示されない）に沿って切断する。
切断される半導体材料及び、カッティング動作の種類（グルービング、個片化など）に応じて、連続するバースト間のレーザービームパルス特性を変更することが有利でありうる。例えば、レーザー光源１５の適切な制御により、連続するバーストは、異なるパルス反復周波数を有しうる。代替的に、または追加的に、例えば、第１のバースト内のパルスのパルスエネルギーが第２または後続のバースト内のパルスのパルスエネルギーと異なるように、レーザー光源を制御することによって、連続するバーストにおいて輸送されるエネルギーが異なるものとしてもよい。
代替的に、または追加的に、放出されたレーザービームパルスの偏光は、異なるバーストのレーザービームパルスが異なるレーザービーム偏光状態を有するように、例えば半波板１９の選択的な回転によって制御されてもよい。例えば、バーストｘのレーザービームパルスは、例えばカッティングラインに対して平行または垂直な線形偏光を有してもよく、その一方、バーストｘ＋１のレーザービームパルスは、バーストｘのレーザービームパルスの偏光に対して直交する偏光方向を有して線形的に偏光されてもよい。１つまたは複数のバーストのレーザービームパルスを、例えばレーザービーム１６の経路内に四分の一波長板（図示されない）を選択的に適用することによって、円または楕円偏光させることもできる。
前述のように、ＤＯＥ２２は、ビーム１６を所定のパターンの出力レーザーサブビームに回折するために使用されてもよく、これは、空間フィルター２６と組み合わせて、半導体材料上に望ましい所定のパターンの照射スポットを形成する。異なるバーストについて、異なるパターンの照射スポットを形成すること、換言すれば、第１のバーストに関する照射スポットのパターンが、次のバーストに関する照射スポットのパターンと異なるように、連続するバーストのレーザービームパルスが分離されることが有利でありうる。この効果は、複数の方法で、例えば、第２のバーストについて異なるＤＯＥを選択することによって、またはバースト間で空間フィルター２６を調整することによって達成されうる。この技術の改良において、連続するバーストにおいて生成される照射スポットは、半導体材料の異なるカッティングラインを照射するために、それぞれ空間的に離隔されうる。このようにすると、第１のバーストはメインカットラインを生成するために使用することができ、その一方、後続のバーストはメインカットラインに平行して、しかし離隔されたトレンチラインを生成するために使用することができる。
前述の実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲内のその他の可能性及び代替は、当業者には明らかであろう。例えば、前述の具体的な実施形態では、半導体材料と照射レーザービームパルスとの間の相対移動は、レーザー光学系を静止した状態に保ちつつ、半導体材料を動かすことによってなされるが、代替的な実施形態では、相対運動は、半導体材料を静止した状態に保ちつつ、レーザー及び／もしくはレーザー光学系を移動させることによって提供されてもよく、または代替的に、半導体材料並びにレーザー及び／もしくはレーザー光学系の両方が移動されてもよい。
前述の具体的な実施形態において、個々のレーザービームパルスは、ＵＳＰレーザーを使用することによって生成される。しかし、例えば、レーザービーム経路内に連続的に配置された複数のブロッキング素子を有する高速回転するホイールを用いて、個々のパルスを生成する外部ビームチョッピング機構を使用することも、理論的には可能である。
１０ レーザーカッティング装置
１１ ウェハ
１３ チャック
１４ 駆動部
１５ ＵＳＰレーザー光源
１６ レーザービーム
１７、２０、２４、２５、２８ ミラー
１８ 減衰器／シャッター
１９ モーター駆動される半波板
２１ ビーム拡張器
２２ 回折光学素子
２３、２７、２９ レンズ
２６ 空間フィルタ

Claims (15)

  1. 半導体材料にレーザーエネルギーを照射することによって、半導体材料をカッティングする方法であって、
    ｉ）レーザービームの連続するパルスを放出するように適合されたレーザー光源を提供する段階と、
    ｉｉ）前記レーザー光源からレーザービームパルスを放出する段階と、
    ｉｉｉ）カットされる半導体材料に照射するために、前記放出されたレーザービームパルスを案内する段階と、
    ｉｖ）カッティングラインに沿って前記半導体材料をカットするために、前記半導体材料を前記照射するレーザービームパルスに対して移動させる段階と、を含み、
    前記レーザー光源が、１００ピコ秒以下のパルス幅を有するレーザービームパルスを放出するように適合され、
    段階ｉｉｉ）において、前記半導体材料が、０．１ＧＨｚから５０００ＧＨｚの範囲のパルス反復周波数で、複数のレーザービームパルスで照射される、半導体材料をカッティングし、
    前記複数のレーザービームパルスが、少なくとも２つの連続するパルスのバースト内で放出され、各バーストが複数のレーザービームパルスを含み、
    前記方法が、連続するバーストが異なるパルス反復周波数を有するように、前記レーザー光源を制御すること及び異なるバーストの前記レーザービームパルスが、異なるレーザービーム偏光状態を有するように、前記放出されたレーザービームパルスの偏光を制御することの少なくとも１つの段階を含む、方法。
  2. 前記複数のレーザービームパルスが、０．５ＧＨｚから５０ＧＨｚの範囲のパルス反復周波数を有する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記複数のレーザービームパルスのそれぞれが、それぞれあるパルスエネルギーを有し、前記方法が、複数のうち第１のレーザービームパルスのパルスエネルギーが、複数のうち第２のレーザービームパルスとは異なるパルスエネルギーを有するように前記レーザー光源を制御する段階を含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. 各バーストが、２から１０００００の間のレーザービームパルスを含む、請求項１に記載の方法。
  5. 各バーストが、２から１０００の間のレーザービームパルスを含む、請求項４に記載の方法。
  6. 連続するバースト内の第１のレーザービームパルスの周波数であるバースト間周波数が、０．１ｋＨｚから１０００ｋＨｚの範囲である、請求項４または５に記載の方法。
  7. 前記バースト間周波数が、１ｋＨｚから１００ｋＨｚの範囲である、請求項６に記載の方法。
  8. 連続するバースト内で伝達されるエネルギーが異なるように、前記レーザー光源を制御する段階を含む、請求項４から７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記複数のレーザービームパルスのそれぞれが、それぞれあるパルスエネルギーを有し、前記方法が、第１のバースト内のパルスのパルスエネルギーが第２のバースト内のパルスのパルスエネルギーと異なるように、前記レーザー光源を制御する段階を含む、請求項８に記載の方法。
  10. 段階ｉｉｉ）が、前記半導体材料上に照射スポットのパターンを生成するために、前記レーザービームパルスを複数の空間的に離隔されたサブビームに分割する段階を含み、第１のバーストに関する照射スポットのパターンが、次のバーストに関する照射スポットのパターンと異なるように、連続するバーストの前記レーザーパルスが分割される、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 連続するバーストにおいて生成される前記照射スポットが、前記半導体材料の異なるカッティングラインを照射するために、それぞれ空間的に離隔される、請求項１０に記載の方法。
  12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法を実施するためのレーザーカッティング装置。
  13. 半導体材料にレーザーエネルギーを照射することによって、半導体材料をカッティングする方法であって、
    ｉ）レーザービームの連続するパルスを放出するように適合されたレーザー光源を提供する段階と、
    ｉｉ）前記レーザー光源からレーザービームパルスを放出する段階と、
    ｉｉｉ）カットされる半導体材料に照射するために、前記放出されたレーザービームパルスを案内する段階と、
    ｉｖ）カッティングラインに沿って前記半導体材料をカットするために、前記半導体材料を前記照射するレーザービームパルスに対して移動させる段階と、を含み、
    前記レーザー光源が、１００ピコ秒以下のパルス幅を有するレーザービームパルスを放出するように適合され、
    段階ｉｉｉ）において、前記半導体材料が、０．１ＧＨｚから５０００ＧＨｚの範囲のパルス反復周波数で、複数のレーザービームパルスで照射される、半導体材料をカッティングする方法であって、
    前記複数のレーザービームパルスが、少なくとも２つの連続するパルスのバースト内で放出され、各バーストが複数のレーザービームパルスを含み、
    段階ｉｉｉ）が、前記半導体材料上に照射スポットのパターンを生成するために、前記レーザービームパルスを複数の空間的に離隔されたサブビームに分割する段階を含み、第１のバーストに関する照射スポットのパターンが、次のバーストに関する照射スポットのパターンと異なるように、連続するバーストの前記レーザーパルスが分割される、方法。
  14. 連続するバーストにおいて生成される前記照射スポットが、前記半導体材料の異なるカッティングラインを照射するために、それぞれ空間的に離隔される、請求項１３に記載の方法。
  15. レーザービームの連続するパルスを放出するように適合されたレーザー光源であって、各レーザービームパルスが１００ピコ秒以下のパルス幅を有し、前記レーザービームパルスが０．１ＧＨｚから５０００ＧＨｚの範囲のパルス反復周波数を有する、レーザー光源と、
    カットされる半導体材料を照射するために、前記レーザー光源からの前記レーザービームパルスを方向付けるためのレーザービーム案内アセンブリと、
    前記半導体材料及び前記照射するレーザービームパルスを相対的に移動させるための駆動アセンブリと、を含む、半導体材料をカッティングするためのレーザーカッティング装置であって、
    前記レーザーカッティング装置が、連続するバーストが異なるパルス反復周波数を有するように、前記レーザー光源を制御すること、及び異なるバーストの前記レーザービームパルスが、異なるレーザービーム偏光状態を有するように、前記放出されたレーザービームパルスの偏光を制御することの少なくとも１つを行うように動作可能である、レーザーカッティング装置。
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