KR100804362B1 - 반도체 웨이퍼의 절단방법 - Google Patents

반도체 웨이퍼의 절단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼의 절단방법에 관한 것으로, 반도체 레이저 다이오드의 제조가 완료된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 산재된 미세한 크랙들의 인접부위에 가이드 그루브를 형성하는 단계와; 상기 반도체 웨이퍼의 가이드 그루브와 수직하게 절단하는 단계로 구성함으로써, 반도체 레이저 다이오드가 제조하기 위한 웨이퍼에서 소자들을 분리하기 위한 절단 공정시, 커팅 그루브와 수직으로 웨이퍼의 가장자리에 가이드 그루브(Guide groove)를 형성하여, 크랙의 전파를 차단할 수 있는 효과가 발생한다.
반도체. 웨이퍼, 레이저, 다이오드, 크랙, 전파, 커팅, 그루브, 가이드, 차단

Description

반도체 웨이퍼의 절단방법{Method for cutting semiconductor wafer}
도 1은 일반적인 반도체 레이저 다이오드의 칩바(Chip bar)를 도시한 사시도이다.
도 2a와 2b는 종래의 반도체 웨이퍼에 생성된 크랙이 전파되는 상태를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼를 절단하는 상태를 도시한 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30 : 웨이퍼 31,34 : 크랙
32,36 : 커팅 그루브 33 : 가이드 그루브
본 발명은 반도체 웨이퍼의 절단방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도 체 레이저 다이오드를 제조하기 위해 웨이퍼에서 소자들을 분리하기 위한 절단 공정시, 커팅 그루브와 수직으로 웨이퍼의 가장자리에 가이드 그루브(Guide groove)를 형성하여, 크랙의 전파를 차단할 수 있는 반도체 웨이퍼의 절단방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 레이저 다이오드는 CD(Compact disk)-RW(Rewritable)와 DVD(Digital Versatile Disk) 등의 광디스크 시스템에서 디스크 상에 기록된 정보의 독출 및 기록을 행하기 위한 광 픽업용으로 이용되고 있다.
이러한 반도체 레이저 다이오드는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체를 이용하여 제조되며, 이 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체는 직접 천이형으로 되어 있어 발광 효율이 높고, In 농도 조절을 통해 적색부터 보라색 광을 구현할 수 있고, 자외선 영역까지 발광파장으로 사용할 수 있다.
Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 중, 질화물 반도체(InxAlyGa1-x-yN, 0 ≤X, 0 ≤Y, X + Y ≤1)는 발광 다이오드와 레이저 다이오드 등의 발광소자, 태양전지, 광센서, 트랜지스터와 파워디바이스에 이용되고 있다.
그리고, 발광 다이오드는 주입된 전자와 정공이 재결합할 때 과잉 에너지를 빛으로 방출하는 다이오드로서, GaAsP 등을 이용한 적색 발광 다이오드, GaP 등을 이용한 녹색 발광 다이오드, InGaN/AlGaN 더블 헤테로(double hetero)구조를 이용한 청색 발광 다이오드로 나뉘어진다.
이러한, 발광 다이오드는 저전압, 저전력이란 장점으로 인해 숫자 문자 표시 소자, 신호등 센서, 광 결합 소자용 광원 등 여러 분야에 광범위하게 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 반도체 레이저 다이오드의 칩바(Chip bar)를 도시한 사시도로써, GaAs 기판(10)의 상부에 N-GaAs 클래드층(11), 활성층(12)과 P-AlGaAs 클래드층(12-1)이 순차적으로 적층되어 있고, 상기 P-AlGaAs 클래드층(12-1)의 측면에 전류방지층(13)이 형성되어 있으며, 상기 P-AlGaAs 클래드층(12-1)과 상기 전류방지층(13)의 상부에 P-GaAs 캡층(14)이 적층되어 있고, 상기 GaAs 기판(10)의 하부에는 N-금속(16)과 상기 P-GaAs 캡층(14)의 상부에는 P-금속(15)이 증착되어, 하나의 반도체 레이저 다이오드(20)를 이룬다. 이러한 하나의 반도체 레이저 다이오드들이 다수로 정렬되어 반도체 레이저 다이오드의 칩바가 형성되는 것이다.
이렇게 구성된 반도체 레이저 다이오드는 활성층(12)에서 레이저가 방출됨으로, CD-RW 또는 DVD 등에 이용된다.
한편, 반도체 레이저 다이오드는 사파이어 (Al2O3)기판을 사용하여 질화갈륨과 같은 질화물 반도체 기판을 제조하였고, 이 사파이어 기판과 질화갈륨을 레이저 리프트 오프를 시켜 분리하여 질화갈륨 기판으로 소자를 제조하였다.
이러한, 질화물 반도체 기판 혹은 도 1에 도시한 바와 같이, GaAs기판 상부에 반도체 및 메탈을 적층하여 레이저 다이오드를 제조하는 것이다.
상기 질화물 반도체 기판 혹은 GaAs 기판(본 발명에서는, 이후, '반도체 웨이퍼'라 칭함.)에 복수의 레이저 다이오드들이 제조되며, 이 복수의 레이저 다이오 드들은 제조가 완료된 후, 반도체 웨이퍼를 절단하여 개별의 소자로 분리한다.
도 2a와 2b는 종래의 반도체 웨이퍼에 생성된 크랙이 전파되는 상태를 도시한 평면도로서, 반도체 레이저 다이오드가 제조된 반도체 웨이퍼(30)의 가장자리(Edge)에 미세한 크랙(Crack)들(31,34)이 산재하게 된다.(도 2a)
이러한 미세한 크랙들(31,34)은 반도체 레이저 다이오드를 제조하기 위해, 반도체 웨이퍼(30)를 얇게 가공할 때, 반도체 웨이퍼(30)의 가장자리 부근에서 스트레스가 극대화되면서 파열이 일어나서 발생된다.
이 크랙들(31,34)은 반도체 웨이퍼(30) 상에 반도체 레이저 다이오드들을 분리하기 위한 커팅 그루브(Cutting groove)(32)를 형성하게 되면, 반도체 웨이퍼(30)의 가장자리에서 내부로 전파하게 된다.(도 2b)
이렇게 크랙들(31,35)이 소자들이 형성된 반도체 웨이퍼(30)의 내부로 전파하게되면, 소자에 악영향을 주게 되고, 소자의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생한다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 레이저 다이오드가 제조된 반도체 웨이퍼에서 소자들을 분리하기 위한 절단 공정시, 커팅 그루브와 수직방향으로 웨이퍼의 가장자리에 가이드 그루브(Guide groove)를 형성하여, 크랙의 전파를 차단하는 반도체 웨이퍼 절단 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 반도체 레이저 다이오드의 제조가 완료된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 산재된 미세한 크랙들의 인접부위에 가이드 그루브를 형성하는 단계와;
상기 반도체 웨이퍼의 가이드 그루브와 수직하게 절단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 절단방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼를 절단하는 상태를 도시한 평면도로서, 반도체 레이저 다이오드의 제조가 완료된 반도체 웨이퍼(30)의 가장자리(Edge)에 미세한 크랙들(31,34)이 산재된 인접부위에 커팅 그루브(36)와 수직하게 가이드 그루브(33)를 형성하고, 그 후에, 반도체 웨이퍼(30)를 커팅 그루브(36)를 형성하면서 절단한다.
이러한, 가이드 그루브(33)는 반도체 웨이퍼(30)의 가장자리에 형성된 크랙들이 반도체 웨이퍼(30)의 내부로 전파되는 것을 차단할 수 있게 되어, 종래의 방법과 비교하여 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되는 장점이 있다.
여기에서, 상기 가이드 그루브(33)는 반도체 웨이퍼 두께의 2/3 이하의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 반도체 레이저 다이오드가 제조하기 위한 웨이퍼에서 소자들을 분리하기 위한 절단 공정시, 커팅 그루브와 수직으로 웨이퍼의 가장자리에 가이드 그루브(Guide groove)를 형성하여, 크랙의 전파를 차단하여, 소자의 신뢰성의 저하를 방지시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

  1. 반도체 레이저 다이오드의 제조가 완료된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 산재된 미세한 크랙들의 인접부위에 가이드 그루브를 형성하는 단계와;
    상기 반도체 웨이퍼의 가이드 그루브와 수직하게 절단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 절단 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 그루브는 반도체 웨이퍼 두께의 2/3이하의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 절단 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05152611A (ja) * 1991-11-27 1993-06-18 Rohm Co Ltd Ｌｅｄアレイプリントヘツドにおけるｌｅｄ半導体チツプの製造方法
KR19980080583A (ko) * 1997-03-24 1998-11-25 로더리히네테부쉬 크랙 정지부 형성 방법
KR20010007100A (ko) * 1999-06-18 2001-01-26 가코 쓰네히로 레이저를 이용한 스크라이브 방법

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