KR100874246B1 - 웨이퍼 제품 및 그 가공 방법 - Google Patents

웨이퍼 제품 및 그 가공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100874246B1
KR100874246B1 KR1020060112106A KR20060112106A KR100874246B1 KR 100874246 B1 KR100874246 B1 KR 100874246B1 KR 1020060112106 A KR1020060112106 A KR 1020060112106A KR 20060112106 A KR20060112106 A KR 20060112106A KR 100874246 B1 KR100874246 B1 KR 100874246B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
laser light
sheet
modified region
adhesive material
Prior art date
Application number
KR1020060112106A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070052203A (ko
Inventor
유미 마루야마
무네오 다무라
데츠오 후지이
히로츠구 후나토
Original Assignee
가부시키가이샤 덴소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2005331209A external-priority patent/JP4424302B2/ja
Priority claimed from JP2006196890A external-priority patent/JP4872503B2/ja
Application filed by 가부시키가이샤 덴소 filed Critical 가부시키가이샤 덴소
Publication of KR20070052203A publication Critical patent/KR20070052203A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100874246B1 publication Critical patent/KR100874246B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/009Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a non-absorbing, e.g. transparent, reflective or refractive, layer on the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/18Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/40Removing material taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0005Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
    • B28D5/0011Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing with preliminary treatment, e.g. weakening by scoring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67132Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

본 발명에 따르면, 2개의 면을 가지며, 그 중 한 면은 레이저광 입사면(laser light incident face)인 반도체 웨이퍼가 제공된다. 다이싱 시트(dicing sheet)는 웨이퍼의 다른 면에 부착되며, 연장되어, 레이저 개질 영역(laser-reformed region)에 인장 응력을 인가하고, 개질 영역을 절단(cutting)을 위한 기점으로 취하여 절단을 야기하게 된다. 웨이퍼와 다이싱 시트 사이에, 광산란 요철(light scattering projections and depressions), 광산란 부재 또는 광반사 부재와 같은 보호층이 제공되어, 웨이퍼를 투과하는 레이저광을 산란 또는 반사시키게 된다. 따라서, 레이저의 집광점(light converging point)이 다이싱 시트에 형성되지 않기 때문에, 다이싱 시트는 손상이 방지될 수 있다.
반도체 웨이퍼 제품, 레이저광 입사면, 개질 영역, 다이싱 시트, 요철, 산란, 반사

Description

웨이퍼 제품 및 그 가공 방법{WAFER PRODUCT AND PROCESSING METHOD THEREFOR}
도1은 본 발명의 제1 실시예에 있어서 웨이퍼가 레이저광에 의해 조사되어(irradiated) 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 있어서 웨이퍼가 레이저광에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도3은 이면이 평활면(smooth surface)인 웨이퍼가 표면측으로부터 레이저광에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도4는 이면이 평활면인 웨이퍼가 표면측으로부터 레이저광에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도5는 이면이 조면(roughened surface)인 웨이퍼가 그 이면을 입사면으로 취하여 이면측으로부터 레이저광에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도6은 이면이 조면인 웨이퍼가 그 이면을 입사면으로 취하여 이면측으로부터 레이저광에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도7은 레이저광으로서 1.064㎛의 파장을 갖는 YAG 레이저가 이용되고, 웨이 퍼 이면의 조면(요철) 최대 높이가 가변적인 경우, 개질 영역이 형성되었는지 여부를 검토하기 위하여 수행된 실험 결과를 도시한 그래프.
도8은 본 발명의 제2 실시예에 있어서 웨이퍼가 레이저광에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도9는 본 발명의 제3 실시예에 있어서 웨이퍼가 레이저광에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도10a는 본 발명의 제4 실시예에 있어서 웨이퍼가 레이저광에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도10b는 본 발명의 제5 실시예에 있어서 웨이퍼가 레이저광에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습을 도시한 확대단면도.
도11a는 본 발명의 제6 실시예에 있어서 웨이퍼를 도시한 평면도.
도11b는 도11a의 선 11B-11B를 따라 도시된 단면도.
도12는 레이저광에 의해 조사하기 위한 방법을 개략적으로 도시한 단면도.
도13은 레이저광이 웨이퍼 위에 형성되는 알루미늄 시트에 의해 반사되는 모습을 도시한 확대단면도.
도14는 제7 실시예에 있어서 알루미늄 시트에 의해 반사되는 레이저광을 집중시켜 개질 영역을 형성하는 방법을 개략적으로 도시한 확대단면도.
도15는 알루미늄 시트가 적어도 이면의 분할 예정선 상에 있어서 형성되는 구조를 도시한 확대단면도.
도16a는 레이저광 조사에 의해 개질 영역이 형성되는 공정을 도시한 확대단 면도.
도16b는 웨이퍼가 분할되는 공정을 도시한 확대단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10, 21: 웨이퍼 10a: 웨이퍼(10)의 이면
10b: 웨이퍼(10)의 표면 11: 다이싱 시트
11a: 시트 기재(sheet base material) 11b: 접착재(binding material)
13: 입자 22: 반도체 칩
24: 반도체 소자 25: 알루미늄 시트
31: 레이저 헤드 52: 접합층(bonding layer)
DL: 분할 예정선 L: 레이저광
P: 집광점 R: 개질 영역
본 발명은 웨이퍼 제품 및 웨이퍼 제품 가공 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 절단을 위한 기점으로 취해지는, 다광자 흡수(multiphoton absorption)로 인한 개질 영역을 이용하여 절단되고 분리되는 웨이퍼 제품 및 웨이퍼 제품 가공 방법에 관한 것이다.
레이저 다이싱 기술은, 레이저광을 이용하여 웨이퍼와 같은 물체를 절단하고 분리(분할)하여 복수의 칩으로 가공하기 위하여 개발되었다.
예를 들어, 가공되는 반도체 기판 등의 웨이퍼와 같은 물체는 물체 내부에 위치하는 집광점에 따라 레이저광에 의해 조사된다. 그에 따라, 물체 내부에, 다광자 흡수로 인한 개질(변형) 영역이 형성된다. 개질 영역은 균열 영역(crack region)을 포함하는 개질 영역, 용융 가공 영역을 포함하는 개질 영역 및 변화되는 굴절률을 갖는 영역을 포함하는 영역이 될 수 있다. 절단을 위한 기점이 되는 영역은 이 개질 영역을 이용하여 물체 내에 형성된다. 이 영역은 가공되는 물체가 절단되어야 하는 선을 따라 물체의 레이저광 입사면으로부터 소정의 거리만큼 내부에 형성된다. 가공되는 물체는 이 영역을 기점으로 취하여 절단된다. 이는 예를 들어, US 6,992,026(JP 3408805)에 개시되어 있다.
전술된 바와 같이, 가공되는 물체는 물체 내부에 위치하는 집광점에 따라 레이저광에 의해 조사된다. 따라서, 개질 영역은 이 물체가 절단되어야 하는 선을 따라서 물체 내에 형성된다. 이와 함께, 물체 상에 있어서, 레이저광의 입사 방향에서의 물체에 적용되는 레이저광의 집광점의 위치는 변화된다. 그에 따라, 복수의 개질 영역은 그 영역이 입사 방향으로 정렬되도록 형성된다. 이는 US 6,992,026에 개시되어 있다.
이 기술에 따르면, 복수의 개질 영역은 입사 방향으로 정렬되도록 형성된다. 이는 가공되는 물체가 절단되는 경우 기점을 만드는 여러 점들을 증가시킨다. 그 결과, 두꺼운 물체도 절단될 수 있게 된다.
확장가능한 시트(expansible sheet)가 기판을 포함하는 가공되는 평탄한 물체의 한 면에 부착되고, 가공되는 물체의 다른 면은 레이저광 입사면으로서 취해진다. 다음으로, 이 물체는, 기판 내부에 위치하는 집광점에 따라 레이저광에 의해 조사되고, 그에 따라, 다광자 흡수로 인한 개질 영역(용융 가공 영역)이 형성된다. 절단을 위한 기점은, 이 개질 영역을 이용하여, 물체가 절단되어야 하는 라인을 따라 레이저광 입사면으로부터 소정의 거리 만큼 내부에 형성된다. 그리고 나서, 시트는 물체를 절단을 위한 기점 영역에서 시작하여 복수의 부분으로 절단하기 위하여 연장되며, 그 결과, 개개의 부분들 사이에 간격이 생기게 된다. 이는 US 2005/0202596(JP 2005-1001A)에 개시되어 있다.
이 기술에 따르면, 절단을 위한 기점 영역이 기판 내부에 형성되고, 그리고 나서, 시트가 연장된다. 따라서, 인장 응력은 절단을 위한 기점 영역에 알맞게 인가될 수 있고, 기판은 절단을 위한 기점 영역에서 시작하여, 비교적 작은 힘에 의해 정밀하게 분할되고 절단될 수 있다.
최근, 상기 레이저 다이싱 기술을 이용하여, 웨이퍼 내부에, 개질 영역(개질층)이 형성되고; 이 웨이퍼는 절단을 위한 기점으로서 개질 영역을 이용한 절단에 의해, 개개의 칩(반도체 칩)으로 절단되어 분리되도록, 구현하려는 시도가 있었다.
그러나, 이 기술에 있어서, 웨이퍼들 사이에 편차가 존재하여 가공되는 웨이퍼가 너무 얇은 경우, 또는 레이저광의 집광점의 설정이 부적절한 경우에는, 집광점이 웨이퍼 내부에 위치할 수 없다. 이 경우에는, 집광점이 레이저광 입사면(표면)의 반대측의 웨이퍼면(이면) 너머에 위치할 수 있다.
즉, 웨이퍼가 너무 얇거나, 또는 초점 설정이 부적절하면, 레이저광의 초점은 웨이퍼 내부에 위치할 수 없게 된다. 그 결과, 초점은 레이저광 입사면의 반대측의 웨이퍼면 너머에 위치할 수 있다.
예를 들어 2005/0202596 에 따르면, 웨이퍼 이면에 부착된 확장가능한 시트는, 레이저광의 집광점이 시트 내부에 위치하는 경우, 레이저광에 의해 용융되어 손상될 수 있다. 따라서, 시트가 절단을 위하여 연장되어 웨이퍼를 분리하는 경우, 시트로부터의 인장 응력은 웨이퍼에 균일하게 인가될 수 없다. 따라서, 웨이퍼를 적절히 절단하고 분리하는 것이 어려워진다.
레이저광의 집광점이, 웨이퍼가 배치된 레이저 가공 장치(laser machine)의 스테이지(시료대) 내에 위치하는 경우, 이 스테이지는 레이저광에 의해 용융되어 손상되고, 평면성(planarity)을 잃을 수 있다. 따라서, 다음 웨이퍼가 스테이지 상에 배치되어 레이저광에 의해 조사되면, 집광점은 웨이퍼 내의 원하는 위치에 위치할 수 없게 되고, 개질 영역은 필요한 영역에 형성될 수 없다. 그 결과, 기점으로서 취해지는 개질 영역을 이용하여 웨이퍼를 정밀하게 절단하여 분리하는 것이 어려워진다.
또한 US 2005/0202596에 따르면, 도16a에 도시된 바와 같이, 실리콘과 같은 반도체로 형성되고, 광 입사면 위에 형성되는 반도체 소자(D)를 구비한 웨이퍼(W)가 준비된다. 광 입사면의 반대측의 이면은 확장가능한 수지 시트(S)에 접합되어 있다. 자외선 경화 접착제(ultraviolet curing adhesive) 등이 적용되는 접합층(B)은 웨이퍼(W)가 접합되게 되는 시트(S)의 면 전체 위에 형성된다. 웨이퍼(W)의 이 면 전체는 접합층(B)에 접합된다.
레이저광(L)을 투사하는 레이저 헤드(H)에는 레이저광(L)을 집중시키는 집광 렌즈(condenser lens)(CV)가 제공되고, 레이저 헤드(H)는 소정의 초점 위치에서 레이저광(L)을 집중시킨다. 개질 영역 형성 처리에 있어서, 레이저 헤드(H)는 웨이퍼(W)가 분할되게 되는 분할 예정선(DL)을 따라 이동한다. 이와 함께, 레이저 헤드는 레이저광 조사 조건 하에서 이동하여, 레이저광(L)의 위치(P)가 웨이퍼(W의 표면으로부터 깊이 Dp인 곳에 위치하게 된다. 그리고 나서, 웨이퍼(W)는 표면측으로부터의 레이저광(L)에 의해 조사된다. 따라서, 다광자 흡수로 인한 개질 영역(R)은 깊이 Dp에서 형성되며, 이를 통하여, 레이저광(L)의 집광점(P)이 주사 운동을 일으키도록 야기된다.
집광점(P)의 깊이 Dp가 분할 예정선(DL)을 따라 조정되고, 집광점(P)이 웨이퍼(W)의 두께 방향으로 이동함으로써, 개질 영역(R)은 웨이퍼(W)의 두께 범위 내에 있어서 임의의 깊이의 복수의 위치에 복수 개가 형성될 수 있다.
다광자 흡수는 복수의 동종 또는 이종 광자를 흡수하는 물질로서 정의된다. 이 다광자 흡수 때문에, 웨이퍼(W) 내의 집광점(P) 및 집광점 주변에서, 광 손상으로 일컬어지는 현상이 발생한다. 이는 열적 비틀림 및 균열이 그 부분에서 발생하도록 야기한다. 그 결과, 균열이 모이는 층, 즉, 개질 층(R)이 형성된다.
이어서, 도16b에서 화살표(F1 및 F2)에 의해 도시된 평면내 방향으로, 웨이퍼(W)에 응력이 인가된다. 그에 따라, 균열은 개질 영역(R)을 기점으로 취하여 기판 두께 방향으로 진전되게 되고, 따라서, 웨이퍼(W)는 분할 예정선(DL)을 따라 분 할되어 반도체 칩(C)을 얻게 된다.
그러나, 개질 영역(R)은 시트(S)와 접착된 면인 이면 주변 부분에 도입된다. 여기서, 레이저광(L)이 웨이퍼(W)를 투과하고, 또한 그 집광점(P)이 접합층(B) 또는 시트(S) 내부에 위치하는 경우, 접합층(B) 및 시트(S)는 열작용(heat affection)에 의해 변질될 수 있다. 접합층(B) 및 시트(S)에서 변질된 부분은, 연장성(extensibility)을 잃고, 부서지기 쉬워지게 된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)가 분할되면, 웨이퍼는 모든 방향으로 가루가 날리고, 반도체 소자(D)에 접착될 수 있다.
이러한 현상을 회피하기 위하여, 웨이퍼(W) 이면 주변 부분은 레이저광(L)에 의해 조사되는 것으로부터 보호될 수 있다. 이와 같이 이루어지는 경우에는, 충분한 양의 개질 영역(R)이, 분할 기점이 되는 이면 주변 부분을 향하여 형성될 수 있다. 그 결과, 기판을 분할하는데 큰 힘이 요구된다. 이는 웨이퍼(W)에 분할되지 않은 부분을 남기게 되는 원인이 된다.
본 발명은 웨이퍼 제품 및 웨이퍼 제품을 가공하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 여기서, 레이저광의 집광점은, 레이저광 입사면의 반대면 너머에 위치하지 않고 다른 곳에 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 레이저광에 의해 형성되는 개질 영역에서 절단에 의해 분리가능한 웨이퍼 제품은 웨이퍼, 다이싱 시트 및 보호층을 포함한다. 웨이퍼는 2개 의 면을 갖는데, 한 면은 레이저광 입사면이고 다른 면은 웨이퍼 두께 방향에 있어서 광 입사면의 반대면이다. 다이싱 시트는 웨이퍼를 복수의 칩으로 절단하기 위하여 웨이퍼의 상기 다른 면에 부착되어 있다. 보호층은 웨이퍼와 다이싱 시트 사이에 제공되며, 웨이퍼를 투과하는 레이저광을 산란 또는 반사시켜서 레이저광으로부터 다이싱 시트를 보호하게 된다.
보호층은 웨이퍼의 상기 다른 면에 불균일하게 형성되는 요철, 또는 상기 다른 면에 제공되는 다수의 입자가 될 수 있으며, 결과적으로, 레이저광은 다이싱 시트로 들어가지 못하도록 산란될 수 있다. 대안적으로, 보호층은, 레이저광이 다이싱 시트로 들어가지 못하도록 반사하는 반사재가 될 수도 있다.
(제1 실시예)
도1 및 도2를 참조하면, 벌크 실리콘 웨이퍼(10)는 단결정 실리콘의 벌크재(bulk material)로 형성되고, 그 이면(10a)은 실질적으로 균일한 요철(10c)이 보호층으로서 형성된 조면이다. 웨이퍼(10)의 이면(10a)을 조면, 즉, 보호층으로 만들기 위하여, 어떠한 처리 방법이 이용될 수도 있다. 처리 방법의 일례로는, 이면(10a)이 웨이퍼(10)를 형성하기 위한 재료에 영향을 미치는 산성 용액 또는 알칼리성 용액에 침지되어(immersed), 화학적으로 처리되는 방법; 및 이면이 샌드블래스트(sandblast)와 같은 기계적 연마에 의해 처리되는 방법이 있다.
레이저 다이싱 기술을 이용하여 웨이퍼(10)를 절단하고 분리하기 위하여, 다 이싱 시트(다이싱 필름, 다이싱 테이프, 확장 테이프)(11)가 웨이퍼(10)의 이면(10a)에 접착되는 공정이 수행된다. 또한, 다이싱 시트(11)는 확장 방향으로 열 또는 힘을 인가함으로써 연장되는 확장가능 플라스틱 시트재로 구성된다. 이는 접합재(도시되어 있지 않음)에 의해 웨이퍼(10)의 이면(10a) 전체에 접합되어 있다. 따라서, 웨이퍼(10) 및 다이싱 시트(11)는 웨이퍼 제품을 형성한다. 웨이퍼 제품은 웨이퍼(10)의 이면(10a)이 하방을 향하게 하여, 레이저 가공 장치(도시되어 있지 않음)의 스테이지(시료대)(12) 상에 배치되어 있다. 이는 다이싱 시트(11)를 스테이지(12)의 상면과 접촉하도록 한다.
레이저 가공 장치는 레이저광(L)을 투사하는 레이저 광원(도시되어 있지 않음) 및 집광 렌즈(CV)를 포함한다. 레이저광(L)은 집광 렌즈(CV)를 통하여 웨이퍼(10)의 표면(10b)(레이저광 입사면)에 적용되며, 여기서, 레이저광(L)의 광축(optical axis)(OA)은 웨이퍼(10)의 표면(10b)에 대하여 수직이다. 따라서, 레이저광(L)이 집중되는 집광점(초점)(P)은 웨이퍼(10) 내부에서의 소정의 위치에 위치하게 된다. 그 결과, 개질 영역(개질층)(R)은 웨이퍼(10) 내부에서의 집광점(P)의 위치에 형성된다.
예를 들어, 적외광 영역(infrared light region)에서 1.064㎛의 파장을 갖는 YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 레이저의 레이저광이 레이저광(L)으로서 이용될 수 있다. 개질 영역(R)은 주로 다광자 흡수로 인한 용융 처리 영역을 포함하며, 이는 레이저광(L)에 의한 조사에 의해 형성된다.
웨이퍼(10) 내에서의 집광점(P) 위치는 레이저광(L)의 다광자 흡수에 의해 국부적으로 가열된다. 이는 가열에 의해 용융된 후, 다시 고체화된다. 따라서, 웨이퍼(10) 내에서 용융 후에 다시 고체화된 영역이 개질 영역(R)이 된다.
즉, 용융 처리 영역은 그 상 또는 결정 구조가 변화된 영역이다. 다시 말하면, 용융 처리 영역은, 웨이퍼(10) 내부에서 단결정 실리콘이 비정질 실리콘(amorphous silicon)으로 변형된 영역, 단결정 실리콘이 다결정 실리콘(polycrystalline silicon)으로 변형된 영역, 및 단결정 실리콘이 비정질 실리콘과 다결정 실리콘을 포함하는 구조로 변형된 영역 중 어느 영역도 가능하다. 또한, 웨이퍼(10)가 벌크 실리콘 웨이퍼이기 때문에, 용융 처리 영역은 주로 다결정 실리콘으로 구성된다.
덧붙여서 말하면, 용융 처리 영역은 웨이퍼(10) 내에서 흡수되고 있는 레이저광(L)에 의해 형성되지 않는다. 즉, 이는 통상의 레이저광에 의한 가열에 의해 형성되지 않는다. 용융 처리 영역은 주로 다결정 흡수에 의해 형성된다. 이 때문에, 레이저광(L)은 웨이퍼(10) 내에서의 집광점(P) 이외의 위치에서는 거의 흡수되지 않고, 웨이퍼(10)의 표면(10b)은 용융되지 않는다.
그리고, 웨이퍼(10) 내에서의 집광점(P)의 깊이의 위치가 일정하게 유지됨에 따라, 레이저 가공 장치는 레이저광(L)을 펄스 패턴으로 적용하고, 또한 이는 주사 운동을 일으키도록 야기한다. 그에 따라, 레이저 가공 장치는 웨이퍼(10)가 절단되어야 하는 직선(DL)을 따라 집광점(P)을 이동시킨다. 그 대신, 레이저광(L)의 적용 위치가 고정됨에 따라, 스테이지(12)는 레이저광(L)의 적용 방향과 직교하는 방향으로 이동할 수도 있다. 레이저광(L) 적용 방향은 웨이퍼(10)의 표면(10b) 상에서 의 레이저광(L) 입사 방향이다.
즉, 레이저광(L)이 주사 운동을 일으키도록 야기하거나 웨이퍼(10)를 이동시킴으로써, 웨이퍼(10)가 절단되어야 하는 선(DL)을 따라, 집광점(P)이 웨이퍼(10)에 대하여 상대적으로 이동한다.
전술된 바와 같이, 웨이퍼(10) 내에서의 집광점(P)의 깊이 위치가 일정하게 유지됨에 따라, 웨이퍼(10)는 레이저광(L)에 의해 펄스 패턴으로 조사되고, 또한 집광점(P)은 웨이퍼에 대하여 상대적으로 이동한다. 따라서, 웨이퍼(10)의 표면 및 이면(10b 및 10a)과 평행한 방향으로 일정한 간격의 복수의 개질 영역(R)으로 구성된 개질 영역 그룹은 웨이퍼(10)의 표면(10b)으로부터 일정한 깊이의 위치에 형성된다. 즉, 개질 영역은 레이저광(L) 입사면으로부터 일정한 거리 내의 위치에 형성된다.
또한, 웨이퍼(10) 내에서의 집광점(P)의 깊이는 웨이퍼(10)의 표면(레이저광(L) 입사면)으로부터 집광점(P)까지의 거리와 동일하다.
따라서, 복수의 개질 영역(R)으로 구성된 개질 영역 그룹이 웨이퍼(10) 내에 형성된다. 다음으로, 다이싱 시트(11)는 웨이퍼가 절단되어야 하는 선(DL)에 대하여 가로 방향(도1에서 화살표(β 및 β')로 도시된 방향)으로 연장되고, 그에 따라, 인장 응력이 각각의 개질 영역(R)에 인가된다.
따라서, 웨이퍼(10) 내에서 전단 응력이 발생하고, 각각의 개질 영역(R)을 기점으로 취하여, 웨이퍼(10) 깊이 방향으로 균열이 만들어진다. 성장한 균열이 웨이퍼(10)의 표면 및 이면(10b 및 10a)에 도달하면, 웨이퍼(10)는 절단되어 분리된 다.
전술된 바와 같이, 각각의 개질 영역(R)은 웨이퍼가 절단되어야 하는 선(DL)을 따라 형성된다. 따라서, 인장 응력을 각각의 개질 영역(R)에 알맞게 인가하도록 다이싱 시트(11)를 연장하고, 각각의 개질 영역(R)을 절단을 위한 기점으로 취하여 웨이퍼를 절단함으로써, 웨이퍼(10)는 웨이퍼(10)의 불필요한 균열을 야기하지 않고 비교적 작은 힘에 의해 정밀하게 절단되고 분리될 수 있다.
또한, 박판이며 실질적으로 디스크형인 웨이퍼(10)의 표면(10b) 위에는, 많은 칩(도시되어 있지 않음)이 바둑판 패턴으로 정렬배치되어 있다. 웨이퍼가 절단되어야 하는 선(DL)은 칩들 사이에 배치되어 있다. 즉, 웨이퍼(10)가 절단되어야 하는 복수의 선(DL)이 웨이퍼(10)의 표면(10b)에서 격자 패턴으로 배치된다.
이 때문에, 웨이퍼(10)가 절단되어야 하는 각각의 선(DL)에 대하여 각각의 개질 영역(R)을 형성한 후 다이싱 시트(11)를 연장함으로써, 웨이퍼(10)는 개개의 칩으로 절단되고 분리될 수 있다.
웨이퍼(10)들 사이에 편차가 존재하여 가공되는 웨이퍼(10)가 너무 얇은 경우; 및 레이저광(L)의 집광점(P)의 설정이 부적절한 경우에는, 집광점(P)이 웨이퍼(10) 내부에 위치할 수 없다. 이 경우에는, 집광점(P)이 웨이퍼 표면(레이저광(L) 입사면)(10b)의 반대측의 웨이퍼(10)의 이면(10a) 너머에 위치할 수 있다.
즉, 웨이퍼(10)가 너무 얇거나, 또는 초점(P) 설정이 부적절하면, 레이저광(L)의 초점(P)은 웨이퍼(10) 내부에 위치할 수 없게 된다. 그 결과, 초점(P)은 레이저광(L) 입사면(표면)(10b)의 반대측의 웨이퍼면(이면)(10a) 너머에 위치할 수 있다.
도3 및 도4를 참조하면, 웨이퍼(10)의 이면(10a)이 평활면인 경우에, 웨이퍼(10)가 그 표면(10b)으로부터 레이저광(L)에 의해 조사되어 개질 영역을 형성하는 모습이 도시되어 있다. 이는 웨이퍼(10)의 종단면을 개략적으로 도시하고 있다.
레이저광(L)의 집광점(P)이, 도3에 일례로서 도시된 바와 같이 다이싱 시트(11) 내에 위치한다면, 다이싱 시트(11)는 레이저광(L)에 의해 용융되어 손상될 수 있다. 따라서, 다이싱 시트(11)가 웨이퍼(10)를 절단하고 분리하도록 연장되면, 다이싱 시트(11)로부터의 인장 응력은 웨이퍼(10)에 균일하게 인가될 수 없다. 이는 웨이퍼(10)를 정상적으로 절단하고 분리하는 것을 어렵게 한다.
또한, 레이저광(L)의 집광점(P)이 도4에 도시된 바와 같이 스테이지(12) 내부에 위치한다면, 스테이지(12)는 레이저광(L)에 의해 용융되어 손상될 수 있고 그 평면성을 잃을 수 있다. 따라서, 다음 웨이퍼(10)가 스테이지(12) 상에 배치되고 레이저광(L)에 의해 조사되면, 집광점(P)은 웨이퍼(10) 내부에서의 원하는 위치에 위치할 수 없고 개질 영역(R)은 필요한 위치에 형성될 수 없다. 이는 개질 영역(R)을 기점으로 취하여 웨이퍼(10)를 정밀하게 절단하고 분리하는 것을 어렵게 한다.
한편, 제1 실시예에 있어서, 웨이퍼(10)의 이면(10a)은 도2에 도시된 바와 같이 조면이다. 따라서, 집광점(P)이 이면(10a) 너머의 점으로 잘못 설정되는 경우에도, 상기 문제는 발생하지 않는다. 레이저광(L)이 화살표(γ)에 의해 도시된 바와 같이 이면(10a)에 의해 산란되기 때문에, 집광점(P)은 형성되지 않는다. 그 결과, 잘못 설정된 잡광점(P)에서의 레이저광(L) 에너지는 대폭 감쇠된다.
따라서, 제1 실시예에 따르면, 레이저광(L)의 집광점(P)은 다이싱 시트(11) 내부에 위치하지 않고, 다이싱 시트(11)는 용융 및 손상이 방지될 수 있다. 또한, 레이저광(L)의 집광점(P)은 도2에 도시된 바와 같이 스테이지(12) 내에 위치하지 않고, 스테이지(12)는 과열 및 손상이 방지될 수 있다.
도5 및 도6은, 웨이퍼(10)의 이면(10a)이 조면인 경우에, 이면(10a)을 입사면으로 취하여 이면(10a)으로부터 레이저광(L)에 의해 웨이퍼(10)를 조사함으로써, 개질 영역(R)이 형성되는 모습을 도시하고 있다. 이는 웨이퍼(10)의 종단면을 개략적으로 도시하고 있다.
도5에 도시된 바와 같이, 레이저광(L)이 웨이퍼(10)의 이면(10a)을 투과하면, 집광점(P)에서의 레이저광(L) 에너지는 상당해진다. 그 결과, 개질 영역(R)은 웨이퍼 내부에 형성된다.
도6에 도시된 바와 같이, 레이저광(L)이 웨이퍼(10)의 이면(10a)에 의해 산란되면, 집광점(P)에서의 레이저광(L) 에너지는 감쇠된다. 이 때문에, 개질 영역(R)은 웨이퍼(10) 내부에 형성되지 않는다.
도7은 레이저광(L)으로서 1.064㎛의 파장을 갖는 YAG 레이저가 이용되고, 레이저 입사면(웨이퍼(10)의 이면(10a))의 조면 최대 높이 Rmax이 가변적인 경우, 개질 영역(R)이 웨이퍼(10) 내에 형성되는지 여부를 검토하기 위하여 수행되는 실험 결과를 도시하고 있다.
또한, 조면 최대 높이 Rmax(Ry)은, JIS 규격 "JIS B0601-1982"에서 규정된 측정법에 따른 값이다. 이는, 기준 길이에 의해 단면 곡선으로부터 추출된 부분의 최대 높이가 단면 곡선의 종배율(axial magnification) 방향에서 측정되는 것에 의해, 마이크로미터(㎛)로 최대 높이값을 표현한다. 추출 부분이 평균선에 평행한 2개의 직선 사이에 끼이는 경우, 최대 높이값은 이 2개의 직선 사이의 거리와 동일하다.
도7로부터, 웨이퍼(10)의 이면(10a)의 조면 최대 높이 Rmax이 레이저광(L)의 파장 λ(= 1.064㎛) 이상이면, 개질 영역(R)이 형성되지 않는다는 것을 이해할 수 있다. 이는 도7에서 마크 X로 표시되며, 마크 O는 개질 영역의 발생을 표시한다.
웨이퍼(10)의 표면(10b)을 광 입사면으로 취하여, 웨이퍼(10)가 표면(10b)으로부터 레이저광(L)에 의해 조사되는 경우(도1 및 도2의 경우);와 웨이퍼(10)의 이면(10a)을 광 입사면으로 취하여, 웨이퍼(10)가 이면(10a)으로부터 레이저광(L)에 의해 조사되는 경우(도5 및 도6의 경우)는, 레이저광(L)의 산란 상태의 차이가 없다.
또한, 1.064㎛ 이외의 다른 파장을 갖는 레이저광이 이용되는 경우; 및 YAG 레이저 이외의 종류의 레이저가 이용되는 경우에도, 웨이퍼(10)의 이면(10a)에서의 조면 최대 높이 Rmax이 레이저광(L) 파장 λ 이상이라면, 개질 영역(R)이 형성되지 않는다는 점이 주목된다.
YAG 레이저 이외의 다른 종류의 레이저의 일례로는, 루비 레이저 및 유리 레이저와 같은 고체 레이저, 갈륨 비소화물(gallium arsenide) 레이저 및 인듐 갈륨 비소화물 레이저와 같은 반도체 레이저, 및 엑시머 레이저 및 이산화탄소 레이저와 같은 기체 레이저가 있다.
따라서, 웨이퍼(10)의 이면(10a)에서의의 조면 최대 높이 Rmax이, 이용되는 레이저광(L) 파장 λ 이상이 되도록 설정해 두면(Rmax≥λ), 집광점(P)은 웨이퍼(10)의 표면(레이저광(L) 입사면)(10b)의 반대측의 웨이퍼(10)의 이면(10a) 너머에 위치하는 것을 확실히 방지할 수 있다. 제1 실시예에서와 같이(도1 및 도2), 이는 웨이퍼(10)의 표면(10b)을 입사면으로 취하여 웨이퍼(10)가 표면(10b)으로부터 레이저광(L)에 의해 조사되는 경우에도 구현될 수 있다. 이는 다이싱 시트(11) 또는 스테이지(12)가 레이저광(L)에 의해 용융 및 손상되는 것으로부터 보호한다.
따라서, 웨이퍼(10)의 이면(10a)에서의의 조면 최대 높이 Rmax이, 이용되는 레이저광(L) 파장 λ 이상이 되도록 설정해 두면, 웨이퍼(10)에서의 레이저광(L) 입사면(표면)(10b)의 반대측의 웨이퍼(10)면(이면)(10a) 너머에, 레이저광(L)이 초점(P)을 형성하는 것이 확실히 방지될 수 있다.
(제2 실시예)
도8에 도시된 제2 실시예는 다음의 사항에 있어서 제1 실시예와 상이하다.
(2.1) 웨이퍼(10)의 이면(10a)이 평활면이다.
(2.2) 다이싱 시트(11)는 시트 기재(11a) 및 접착재(11b)로 구성되어 있고, 접착재(11b)는 시트 기재(11a)의 표면 전체에 적용된다.
(2.3) 시트 기재(11a)는 확장가능한 플라스틱 시트재로 구성되어 있고, 그 표면은 평활면이다. 접착재(11b)는 웨이퍼(10)와 시트 기재(11a)를 함께 접합하는 성질을 갖는 박막 접착제로 구성되어 있다. 접착제의 일례로는 아크릴 접착제가 있다. 접착재(11b)의 표면은 실질적으로 균일한 요철이 형성된 조면이며, 그 결과, 접착재는 기재(11a)를 레이저광(L)으로부터 보호하기 위한 보호층으로서의 기능을 한다.
(2.4) 웨이퍼(10)의 이면(10a)은 접착재(11b)의 표면에 형성된 요철 중 돌출부(projections)에만 접촉하고 있다. 즉, 웨이퍼(10)의 이면(10a)과 접착재(11b)의 표면에 형성된 요철의 함몰부(depressions) 사이에는 공극(air gap)이 형성되어 있다.
따라서, 접착재(11b)의 표면(웨이퍼(10)의 이면(10a)과 접착된 면)은 조면이다. 그에 따라, 집광점(P)이 웨이퍼(10)의 이면(10a) 너머의 점으로 잘못 설정된 경우라도, 상기 문제는 발생하지 않는다. 레이저광(L)이 화살표(γ)에 의해 도시된 바와 같이 접착재(11b)의 표면에 의해 산란되기 때문에, 집광점(P)은 형성되지 않는다. 그 결과, 잘못 설정된 집광점(P)에서의 레이저광(L) 에너지는 대폭 감쇠된다.
따라서, 제2 실시예에서도, 제1 실시예에서와 동일한 효과가 제공된다. 즉, 레이저광(L) 집광점(P)은 다이싱 시트(11) 또는 스테이지(12)에 형성되지 않고, 다이싱 시트(11) 및 스테이지(12)는 용융 및 손상으로부터 보호될 수 있다.
또한, 제2 실시예에 있어서도, 접착재(11b) 표면에서의 조면 최대 높이 Rmax이, 이용되는 레이저광(L) 파장 λ 이상이 되도록 설정해 두면(Rmax≥λ), 제1 실시예와 동일한 작용에 의해, 웨이퍼(10)에서의 레이저광(L) 입사면(표면)(10b)의 반대측의 웨이퍼(10)면(이면)(10a) 너머에, 레이저광(L)이 초점(P)을 형성하는 것이 확실히 방지될 수 있다.
또한, 접착재(11b) 표면을 조면으로 만들기 위하여, 어떠한 처리 방법도 이용될 수 있다. 처리 방법의 일례로는, 다이싱 시트(11)가 접착재(11b)를 형성하기 위한 재료인 접착제에 영향을 미치는 산성 용액 또는 알칼리성 용액에 침지되어, 화학적으로 처리되는 방법; 접착재가 샌드블래스트와 같은 기계적 연마에 의해 처리되는 방법; 및 접착재가 프레싱(pressing)에 의해, 즉, 요철과 함께 접착재 표면에 형성된 지그(jig)가 부분적으로 고체화된 접착재(11b)에 대하여 프레싱됨으로써, 처리되는 방법이 있다.
(제3 실시예)
도9에 도시된 제3 실시예에 있어서는, 제2 실시예의 (2.1) 및 (2.2)에서 설명된 바와 같이, 웨이퍼(10)의 이면(10a)이 평활면이고, 다이싱 시트(11)는 시트 기재(11a) 및 접착재(11b)로 구성되어 있다.
제3 실시예는 다음의 사항에 있어서만 제2 실시예와 상이하다.
(3.1) 시트 기재(11a) 표면은 실질적으로 균일한 요철이 형성된 조면이다. 접착재(11b) 표면은 평활면이다.
(3.2) 웨이퍼(10)의 이면(10a) 전체는 접착재(11b) 표면에 접착되어 있다. 시트 기재(11a) 표면(접착재(11b)와 접촉하고 있음)은 조면이다.
따라서, 집광점(P)이 웨이퍼(10)의 이면(10a) 너머의 점으로 잘못 설정된 경우라도, 상기 문제는 발생하지 않는다. 레이저광(L)이 화살표(γ)에 의해 도시된 바와 같이 시트 기재(11a)의 표면에 의해 산란되기 때문에, 집광점(P)은 형성되지 않는다. 그 결과, 잘못 설정된 집광점(P)에서의 레이저광(L) 에너지는 대폭 감쇠된 다. 따라서, 제2 실시예에서도, 제1 실시예에서와 동일한 효과가 제공된다.
또한, 제3 실시예에 있어서도, 시트 기재(11a) 표면에서의 조면 최대 높이 Rmax이, 이용되는 레이저광(L) 파장 λ 이상이 되도록 설정해 두면, 제1 실시예와 동일한 작용에 의해, 상기 효과가 확실히 제공될 수 있다.
또한, 시트 기재(11a) 표면을 조면으로 만들기 위하여, 어떠한 처리 방법도 이용될 수 있다. 처리 방법의 일례로는, 시트 기재(11a)가 시트 기재(11a)에 영향을 미치는 산성 용액 또는 알칼리성 용액에 침지되어, 화학적으로 처리되는 방법; 시트 기재(11a)가 샌드블래스트와 같은 기계적 연마에 의해 처리되는 방법; 및 시트 기재(11a)가 프레싱에 의해, 즉, 요철과 함께 시트 기재(11a) 표면에 형성된 지그가 시트 기재(11a)에 대하여 프레싱됨으로써, 처리되는 방법이 있다.
(제4 실시예)
도10a에 도시된 제4 실시예에 있어서는, 제2 실시예의 (2.1) 및 (2.2)에서 설명된 바와 같이, 웨이퍼(10)의 이면(10a)이 평활면이고, 다이싱 시트(11)는 시트 기재(11a) 및 접착재(11b)로 구성되어 있다.
제4 실시예는 다음의 사항에 있어서 제2 실시예와 상이하다.
(4.1) 시트 기재(11a) 및 접착재(11b)의 표면은 평활면이다.
(4.2) 접착재(11b)의 평탄한 표면에, 실질적으로 구형인 다수의 입자(13)가 산재하고 접합되어 보호층을 제공한다.
(4.3) 웨이퍼(10)의 이면(10a)은 입자(13)가 없는 부분에서만 접착재(11b)와 접촉하고 있다. 도10a는 웨이퍼(10)의 이면(10a)이 접착재(11b) 표면과 접촉하고 있는 상태를 도시하고 있지 않다. 그러나, 입자(13)가 직경이 작고, 또한 접착재(11b)가 매우 유연하기 때문에, 웨이퍼(10)의 이면(10a)에 대하여 다이싱 시트(11)를 프레싱함으로써, 입자(13)가 위치하지 않는 곳에서, 다이싱 시트(11)가 접착재(11b) 표면 일부에 의해 웨이퍼(10)에 접착될 수 있도록 구현될 수 있다.
제4 실시예에 있어서는, 다수의 입자(13)가 접착재(11b) 표면(웨이퍼(10)와 접착된 면) 상에 균일하게 산재하고 있다. 이는 접착재(11b) 표면을 외견상의 조면으로 만든다. 따라서, 집광점(P)이, 웨이퍼(10)의 이면(10a) 너머의 점으로 잘못 설정된 경우에도, 상기 문제는 발생하지 않는다. 화살표(γ)에 의해 도시된 바와 같이, 레이저광(L)이 입자(13)에 의해 산란되기 때문에, 집광점(P)은 형성되지 않는다. 그 결과, 잘못 설정된 집광점(P)에서의 레이저광(L) 에너지는 대폭 감쇠된다.
따라서, 제4 실시예에서도, 제1 실시예에서와 동일한 효과가 제공된다. 또한, 제4 실시예에 있어서도, 입자(13)가 산재한 접착재(11b) 표면의 외견상의 조면 최대 높이 Rmax이, 이용되는 레이저광(L) 파장 λ 이상이 되도록 설정해 두면, 제1 실시예와 동일한 작용에 의해, 상기 효과가 확실히 제공될 수 있다.
덧붙여서 말하면, 입자(13)가 산재한 접착재(11b) 표면에서의 외견상의 조면 최대 높이 Rmax은 실질적으로 입자(13)의 직경과 동일하다.
또한, 어떠한 재료도(예를 들어, 유리, 세라믹, 플라스틱) 입자(13)를 형성하기 위한 재료로서 이용될 수 있다. 시트 기재(11a) 또는 접착재(11b)를 형성하기 위한 재료로서 동일한 재료가 이용될 수 있거나, 또는 서로 상이한 재료가 이용될 수도 있다. 그리고, 입자(13)를 형성하기 위한 재료 및 이 재료의 굴절률과 반사율에 관해서는, 전술된 작용 및 효과가 제공될 수 있도록, 최적의 재료가 시행착오(cut-and-try methods)에 의해 실험적으로 선택될 수 있다.
(제5 실시예)
도10b에 도시된 제5 실시예는 다음의 사항에 있어서 제4 실시예와 상이하다.
(5.1) 접착재(11b) 내에는, 실질적으로 구형인 다수의 입자(13)가 실질적으로 균일하게 묻혀있다. 입자(13)의 굴절률 및 반사율은 접착재(11b)의 굴절률 및 반사율과 상이하다. 이는 다수의 입자(13)가 시트 기재(11a) 표면 상에 실질적으로 균일하게 산재하여 고정되어 있다는 것을 의미한다.
(5.2) 웨이퍼(10)의 이면(10a) 전체는 접착재(11b) 표면에 접합되어 있다.
제5실시예에 있어서는, 전술된 바와 같이, 시트 기재(11a) 표면(접착재(11b)와 접촉하고 있는 면) 상에, 다수의 입자(13)가 실질적으로 균일하게 산재하고 있다. 이는 시트 기재(11a)를 외견상의 조면으로 만든다. 따라서, 집광점(P)이 웨이퍼(10)의 이면(10a) 너머의 점으로 잘못 설정되는 경우에도, 상기 문제는 발생하지 않는다. 레이저광(L)이 입자(13)에 의해 화살표(γ)에 의해 도시된 바와 같이 산란됨에 따라, 집광점(P)은 형성되지 않는다. 그 결과, 잘못 설정된 집광점(P)에서의 레이저광(L) 에너지는 대폭 감쇠된다. 따라서, 제5 실시예에서도, 제1 실시예에서와 동일한 효과가 제공된다.
또한, 제5 실시예에 있어서도, 입자(13)가 산재한 시트 기재(11a) 표면의 외견상의 조면 최대 높이 Rmax이, 이용되는 레이저광(L) 파장 λ 이상이 되도록 설정 해 두면, 제1 실시예와 동일한 작용에 의해, 상기 효과가 확실히 제공될 수 있다.
덧붙여서 말하면, 입자(13)가 산재한 시트 기재(11a) 표면에서의 외견상의 조면 최대 높이 Rmax은 실질적으로 입자(13)의 직경과 동일하다.
(변형예)
제1 - 제5 실시예는 다음과 같은 방식으로 변형될 수도 있다.
(1) 벌크 실리콘 웨이퍼(10)는 다층 구조의 웨이퍼를 형성하기 위한 반도체 재료로 구성된 웨이퍼로 교체될 수 있다. 이 경우에 이용되는 웨이퍼의 일례로는, 접합 SOI(Semiconductor On Insulator) 구조 웨이퍼; SIMOX(Separation by IMplanted OXygen) 구조 웨이퍼; 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘이 고체상 에피택시(epitaxy) 또는 용융 재결정에 의해 유리 등의 절연 기판 위에 형성되는 SOI 구조 웨이퍼; 사파이어 등의 기판 위에 III - V족 화합물 반도체층을 결정 성장시킴으로써 얻어지며, 발광 소자에서 이용하기 위한 웨이퍼; 및 양극 접합(anodic bonding)을 이용하여 실리콘 기판과 유리 기판을 함께 접착함으로써 형성되는 기판이 있다.
(2) 벌크 실리콘 웨이퍼(10)는 웨이퍼(예를 들어, 갈륨 비소 기판)를 형성하기 위한 반도체 재료(예를 들어, 갈륨 비소)로 형성되는 한, 어떠한 종류의 웨이퍼로도 교체될 수 있다.
또한, 이 웨이퍼는 어떠한 다양한 재료(예를 들어, 유리를 포함하는 재료)로 구성된 웨이퍼로도 교체될 수 있다. 이 경우, 다광자 흡수로 인한 개질 영역(R)은 상기 실시예들에서와 같이 용융 처리 영역을 포함하는 영역에 한정되지 않는다. 이 는 웨이퍼를 형성하기 위한 재료에 따라 적절히 형성될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼를 형성하기 위한 재료가 유리를 포함하는 경우에, 다광자에 의한 개질 영역(R)은 균열 영역 또는 굴절률이 가변적인 영역을 포함하도록 형성될 수 있다.
(3) 웨이퍼(10)는, 곡률을 갖는 물체(예를 들어, 반구형 물체)의 곡면(볼록면(convex face))이 웨이퍼(10)가 절단되어야 하는 선에 대하여 프레싱되고 그 압력이 인가됨으로써, 절단 및 분리될 수 있다. 그에 따라, 전단 응력이 개질 영역(R)에 발생하여, 웨이퍼(10)를 절단 및 분리하게 된다.
(4) 다이싱 시트(11)와는 별도로, 광산란 전용 부재가 제공될 수 있다. 우선, 광산란 부재는 웨이퍼(10)의 이면(10a)에 접합될 수 있으며, 다음으로, 이는 레이저광(L)에 의해 조사되어, 개질 영역(R)을 형성하게 된다. 그리고 나서, 광산란 부재가 웨이퍼(10)로부터 제거될 수 있고, 이어서, 다이싱 시트(11)가 웨이퍼(10)의 이면(10a)에 접합될 수 있다.
(제6 실시예)
제6 실시예에 있어서, 도11a 및 도11b에 도시된 바와 같이, 실리콘으로 형성된 박판이며 디스크형인 웨이퍼(21)가 이용된다. 이 웨이퍼(21)는 그 광 입사면(21a)(기판 표면)의 반대측의 이면(21b)에서 수지 시트와 접합되어 있다. 이 시트는 그 표면 전체 위에 접착제 등으로 형성된 접합층(52)(도11b)을 가지며, 연장성을 갖는다. 시트(41)의 외주부(peripheral portion)는 웨이퍼 제품을 제공하기 위하여 조여지도록, 환형 프레임(annular frame)(42)에 의해 유지되어 있다.
웨이퍼(21) 외주부의 일부에는, 결정 방위(crystal orientation)를 나타내는 오리엔테이션 플랫(orientation flat) OF가 형성되어 있다. 웨이퍼(21)의 광 입사면(21a) 위에는, 확산 공정 등을 통하여 형성된 반도체 소자(24)가 바둑판 패턴으로 정렬배치되어 있다.
개개의 반도체 소자들(24) 사이의 광 입사면(21a)에는, 분할 예정선(DL1 - DL14)이 웨이퍼(21) 두께 방향으로 이면(21b)을 향하여 확장되도록 설정되어 있다. 분할 예정선은 웨이퍼(21)가 그 두께 방향으로 다이싱되고 분할되는 선이다. 분할 예정선(DL1 - DL7)은 오리엔테이션 플랫 OF에 대하여 실질적으로 수직이 되는 방향으로 제공되며, 서로 평행하다. 분할 예정선(DL8 - DL14)은 오리엔테이션 플랫 OF에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 제공되며, 서로 평행하다. 즉, 분할 예정선(DL1 - DL7)과 분할 예정선(DL8 - DL14)은 서로 수직으로 교차하게 된다.
각각의 반도체 소자(24)는 그 4개의 변에서 분할 예정선(DL)에 의해 둘러싸여 있다. 웨이퍼(21)는 분할 예정선(DL)을 따라 그 두께 방향으로 분할되고, 그에 따라, 반도체 소자(24)를 갖는 복수의 반도체 칩(22)이 얻어지게 된다.
웨이퍼(21)의 이면(21b) 전체에, 스퍼터링법(sputtering)에 의해, 두께가 수㎛인 알루미늄 시트(25)가 형성되어 있다(도11b). 이 알루미늄 시트(25)는 쉽게 형성되고, 웨이퍼(21)에 대한 밀착력이 강하며, 레이저광 반사 효율이 높다. 또한, 알루미늄 시트(25)는 드라이 프로세스 중 하나인 스퍼터링법에 의해 형성된다. 따라서, 반도체 소자(24)가 시트 형성 프로세스에 있어서 영향을 받을 염려는 없다. 시트(25)는 시트(41)를 레이저광으로부터 보호하는 보호층으로서 제공된다.
또한, 이하의 설명에 있어서는, 웨이퍼(21)로부터 분할되어 있지 않고, 기판 이 분할된 후 반도체 칩이 되는 부분도 반도체 칩으로서 언급된다. 이 반도체 칩(22)은 다이싱 공정에 의해 분할 예정선(DL)을 따라 그 두께 방향으로 웨이퍼를 분할함으로써 형성된다. 그리고 나서, 반도체 칩(22)에는, 마운트 공정(mount process), 본딩 공정(bonding process) 및 봉입 공정(encapsulating process)과 같은 다양한 공정이 가해지고, 그에 따라, 패키징된 IC 및 LSI로서 완성되게 된다.
도11b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(21) 위에서, 선(11B-11B)을 따라, 각각의 반도체 소자(24)를 갖는 6개의 반도체 칩(22a - 22f)이 형성되어 있다. 웨이퍼(21)는 알루미늄 시트(25)를 통하여 접합층(52)에 접합된 이면(21b)을 갖는다. 웨이퍼(21)의 이면(21b)으로부터, 알루미늄 시트(25), 접합층(52), 시트(41)의 순으로 배치되어 있다.
이 반도체 칩(22a - 22f)을 분할하기 위하여, 7개의 분할 예정선(DL1 - DL7) 및 도11b에는 도시되어 있지 않은 분할 예정선(DL11 및 DL12)(도11a)이 설정되어 있다. 분할 예정선(DL1 - DL7, DL11 및 DL12)에는, 분할을 위한 기점이 되는 개질 영역(R)이 후술되는 방법에 의해 웨이퍼(21) 두께 방향으로 형성된다.
도12에 도시된 바와 같이, 반도체 칩을 위한 레이저 가공 장치와 같은 제조 장치(1)에는 레이저광(L)을 투사하는 레이저 헤드(31)가 제공된다. 레이저 헤드(31)는 레이저광(L)을 집중시키는 집광 렌즈(32)를 구비하며, 소정의 초점 위치에 레이저광을 집중시킬 수 있다. 본 일례에 있어서, 레이저 헤드는 웨이퍼(21) 내에서 입사면(21a)으로부터 깊이 Dpp인 장소에 레이저광(L)의 집광점(P)이 형성되도록 설정된다.
웨이퍼(21) 내에 개질 영역(R)을 형성하기 위해서, 도11a에 도시된 분할 예정선(DL) 중 하나가 웨이퍼 검출용 레이저광(L)에 의해 주사되고, 레이저광(L)에 의해 조사되는 범위가 설정된다. 여기서는, 일례로서, 분할 예정선(DL4) 상에, 개질 영역(R)이 형성되는 것으로 가정한다.
계속해서, 레이저 헤드(31)는 도12에 도시된 바와 같이, 분할 예정선(DL4)을 따라 주사 운동을 일으키도록(회살표(F4)에 의해 지시되는 방향으로) 야기된다. 다음으로, 레이저광(L)은 광 입사면(21a)측으로부터 적용된다. 그 결과, 다광자 흡수로 인한 개질 영역(R)은 깊이 Dp에서의 경로에 적절히 형성되며, 이를 통하여, 레이저광(L)의 집광점(P)은 주사 운동을 일으키도록 야기된다.
여기서, 레이저광(L)의 집광점(P) 깊이 Dp를 조정함으로써, 웨이퍼(21) 두께의 범위 내에서 임의의 깊이에, 임의의 수의 개질 영역(R) 층이 형성될 수 있다. 예를 들어 웨이퍼(21)가 비교적 두꺼운 경우, 집광점(P)은 그 두께 방향으로 이동하고, 개질 영역(R)은 기판 두께 방향으로, 분할 예정선(DL) 상에서 연속적으로 또는 복수의 점에서 형성된다. 따라서, 웨이퍼(21)는 확실히 분할될 수 있다.
도13에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(21)의 이면(21b) 주변에서 웨이퍼(21)내의 분할 예정선(DL4) 상에, 개질 영역(Rs)이 형성된다. 레이저광(L)의 집광점(P)이, 개질 영역(Rs)이 형성되는 것으로 예정된 집광점(Pa)으로부터 시트(41)를 향하여 시프트되어, 시트(41)의 내부이며 웨이퍼(21) 외부인 집광점(Pb)으로 이동하는 경우에도, 문제는 발생하지 않는다. 웨이퍼(21)의 이면(21b)에 알루미늄 시트(25)가 형성됨에 따라, 레이저광(L)은 점(Pb)에서 집중되기 전에 알루미늄 시트(25)에 의 해 반사된다. 따라서, 레이저광(L)은 실제로 집광점(Pb)에 집중되지 않기 때문에, 접합층(52) 또는 시트(41)가 열작용에 의해 변질될 염려는 없다.
즉, 웨이퍼(21)가 그 이면(21b) 주변에서 레이저광(L)에 의해 조사되는 경우에도, 레이저광(L)이 웨이퍼(21)를 투과하여 시트(41) 내에 집중될 염려는 없다. 따라서, 개질 영역(R)은 분할을 위한 기점이 되는 이면(21b) 주변을 겨냥하여 형성될 수 있다. 또한, 다른 분할 예정선(DL)에 있어서도, 개질 영역(R)은 분할 예정선(DL4)에서와 같이 이면(21b) 주변에 형성된다.
이어서, 시트(41)가 평면 방향으로 확장되어 웨이퍼(21)에 응력을 인가하게 된다. 그에 따라, 개질 영역(R)을 웨이퍼(21)를 분할하기 위한 기점으로 취하여, 균열 또는 절단이 분할 예정선(DL)을 따라 두께 방향으로 진전되게 된다.
시트(41)를 확장시키기 위한 방법의 일례에는 다음과 같은 과정이 공지되어 있다. 프레임(42)이 고정된 상태에서, 웨이퍼(21)의 이면(21b)과 실질적으로 동일한 크기의 평탄면을 갖는, 도시되어 있지 않은 프레싱 장치가 이용된다; 이 장치를 이용하여, 웨이퍼(21)가 시트(41) 이면측으로부터 프레싱되어, 밀어올려지게 된다; 그에 따라, 시트(41)는 평면 방향으로 확장되어, 평면내 방향으로 웨이퍼(12)에 응력을 인가하게 된다.
여기서, 개질 영역(R)이 웨이퍼(21)의 이면(21b) 주변에 형성되면, 이 개질 영역(R)은 시트(41)가 웨이퍼를 분할하기 위하여 확장되는 경우 균열을 위한 기점으로서 효과적으로 작용한다. 따라서, 균열은 작은 힘에 의해서 진전될 수 있고, 웨이퍼(21)는 확실히 분할될 수 있다.
제6 실시예에 있어서, 레이저광(L)을 반사하는 재료라면, 알루미늄 시트(25) 이외에 다른 어떠한 재료도 웨이퍼(21)의 이면(21b)에 형성되는 시트로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 티타늄 시트와 같은 어떠한 금속 시트가 형성될 수도 있다. 또한, 시트 형성 방법은 스퍼터링법에 한정되지 않고, 도금법 또는 레이저광을 반사하는 도료를 도포하는 방법이 채택될 수 있다. 금속 시트가 도금법에 의해 형성되는 경우에는, 단시간에 저렴한 비용으로, 웨이퍼에 대한 밀착력이 강한 금속 시트가 형성될 수 있다.
제6 실시예는 다음의 장점을 제공한다.
(1) 웨이퍼(21)의 이면(21b)에, 레이저광(L)을 반사하는 알루미늄 시트(25)가 형성되어 있다. 따라서, 웨이퍼(21)를 투과하는 레이저광(L)에 의해 집광점(P)이 시트(41) 내에 위치하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 웨이퍼(21)가 그 이면(21b) 주변에서 레이저광(L)에 의해 조사되는 경우에도, 레이저광(L)이 웨이퍼(21)를 투과하여 시트(41)가 그 레이저광(L)에 의해 조사될 염려는 없다. 따라서, 분할을 위한 기점이 되는 충분한 양의 개질 영역(R)이 이면(21b) 주변 영역을 겨냥하여 형성될 수 있다.
따라서, 레이저광(L)이 분할 예정선(DL)에 적용되어 웨이퍼(21)를 투과하고 시트(41) 내에 집중됨으로써 시트(41)가 변질되는 것이 방지된다. 이와 함께, 웨이퍼(21)의 이면(21b) 주변에, 웨이퍼 절단을 위한 충분한 개질 영역(R)이 형성될 수 있다.
(제7 실시예)
도14에 도시된 제7 실시예에 있어서, 개질 영역(R)은 알루미늄 시트(25)에 의해 반사되는 레이저광(L)을 집중시킴으로써 형성된다.
도12에 도시된 바와 같이, 집광점(P) 위치는, 레이저 헤드(31)의 레이저광(L) 투사면과 광 입사면(21a) 사이의 거리(M)에 의해 결정된다. 알루미늄 시트(25)가 형성되어 있지 않은 경우, 이 거리(M)가 감소하게 됨에 따라, 집광 점(P)은 시트(41)에 보다 가깝게 시프트된다. 도14에 도시된 바와 같이, 레이저광(L1 - L5) 빔이 적용되면, 레이저 헤드는 거리(M)가 이러한 순으로 짧아지도록 설정되어 있다.
레이저광(L1)은 집광점(P1 - P5) 중에서 광 입사면(21a)에 가장 가까운 위치에 설정된 집광점(P1)에 집중되고, 광 입사면(21a) 바로 아래에, 개질 영역(R1)에 형성된다. 이와 마찬가지로, 레이저광(L2)에 의해, 집광점(P2) 주위에 개질 영역(R2)이 형성되고, 레이저광(L3)에 의해, 집광점(P3) 주위에 개질 영역(R3)이 형성된다. 즉, 웨이퍼(21) 상에 입사한 레이저광(L1 - L3) 빔이 직접 집광점(P1 - P3)에 집중되어, 개질 영역(R1 - R3)이 형성된다.
알루미늄 시트(25)가 없다면, 레이저광(L4)은 접합층(52) 내의 집광점(Pm)에 집중되게 된다. 그러나, 알루미늄 시트(25)가 제공되면, 레이저광(L4)은 집광점(Pm)에 집중되게 전에 시트(25)에 의해 반사된다. 레이저광(L4)은 집광점(P3)과 이면(21b) 사이에 설정된 집광점(P4)에 집중되고, 그 주위에 개질 영역(R4)이 형성된다. 이와 마찬가지로, 알루미늄 시트(25)가 없다면, 레이저광(L5)은 접합층(52) 내의 집광점(Pn)에 집중되게 된다. 알루미늄 시트(25)가 제공되면, 레이저광(L5)은 집광점(Pm)에 집중되게 전에 시트(25)에 의해 반사된다. 레이저광(L5)은 집광점(P2)과 집광점(P3) 사이에 설정된 집광점(P5)에 집중되고, 그 주위에 개질 영역(R5)이 형성된다.
여기서, 복수 층의 개질 영역(R)이 웨이퍼(21) 두께 방향으로 도입되는 경우에 개질 영역(R)이 광 입사면(21a)으로부터 거리가 증가하는 순으로 형성되면, 레이저광(L)은 먼저 형성된 개질 영역(R)을 투과하여 산란된다. 따라서, 집광점(P)은 형성되지 않는 경향이 있게 된다. 그 결과, 충분한 치수의 개질 영역(R)이 형성되지 않을 수도 있다. 이에 대처하기 위하여, 광 입사면(21a)으로부터의 거리가 감소하는 순으로 개질 영역(R)을 형성하는 것이 바람직하다.
따라서, 개질 영역은 R4, R3, R5, R2, R1의 순으로 형성되는 것이 바람직하다. 레이저 헤드(31)와 집광점(21a) 사이의 거리(M)(도12)는 레이저광(L)의 빔이 L4, L3, L5, L2, L1의 순으로 투사되도록 제어된다.
제7 실시예는 다음 장점을 제공한다.
(1) 개질 영역에 형성 공정에 있어서, 웨이퍼(21) 내부에 적용되는 레이저광(L)은 그 이면(21a)에 형성된 알루미늄 시트(25)에 의해 반사된다. 반사된 레이저광(L)의 집광점(P)은 웨이퍼(21) 내부에 위치하고, 그에 따라, 개질 영역(R)이 형성된다. 따라서, 개질 영역(R)은 반사된 레이저광(L) 에너지를 잘 이용함으로써 효율적으로 형성될 수 있다.
(2) 알루미늄 시트(25)에 의해 반사되는 레이저광(L)은 집중되어, 이면(21b) 주변에 개질 영역(R4 및 R5)을 형성하게 된다. 따라서, 분할을 위한 기점이 되는 충분한 수량의 개질 영역(R)이 이면(21b) 주변에 형성될 수 있다. 웨이퍼(21)가 시트(41)를 확장시킴으로써 분할되는 경우, 이면(21b) 주변에 형성되는 개질 영역(R)은 분할 예정선(DL) 상에서의 균열의 진전을 위한 기점이 된다. 따라서, 웨이퍼(21)는 충분한 수량의 개질 영역(R)을 형성함으로써 보다 작은 힘에 의해 분할될 수 있다. 결과적으로, 웨이퍼(21)는 쉽게 분할될 수 있고, 분할되지 않고 남은 부분이 없게 될 수 있다.
(제8 실시예)
도15에 도시된 제8 실시예에 있어서는, 알루미늄 시트(25)가 이면(21b)의 분할 예정선(DL)을 따라서만 형성되어 있다. 알루미늄 시트(25)는, 분할 예정선(DL3 - DL5) 상에서, 각각의 반도체 칩(22) 한 변의 길이의, 예를 들어 약 1/10의 폭을 갖는 스트립 형상으로 형성되어 있다. 웨이퍼(21)의 이면(21b) 전체를 바라보면, 알루미늄 시트(25)는 분할 예정선(DL1 - DL14) 상에 바둑판 패턴으로 형성되어 있다. 이 구조가 채택되는 경우에도, 알루미늄 시트(25)는 분할 예정선(DL)에 적용되는 레이저광(L)을 반사할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 실시예에서와 동일한 장점이 제공될 수 있다. 또한, 이면(21b)에서의 알루미늄 시트(25)가 형성된 영역 이외의 대부분의 영역이 접합층(52)에 직접 접합되어 있음에 따라, 웨이퍼(21)는 시트(41)에 단단히 접합될 수 있게 된다. 따라서, 분할 공정에 있어서, 응력이 웨이퍼(21)에 확실히 인가될 수 있고, 기판은 확실히 분할될 수 있다.
또한, 이를 대신하여, 접합층(52) 상의 분할 예정선(DL)에 대응하는 위치에, 알루미늄박(aluminum foil)과 같은 금속박이 격자 패턴으로 배치될 수도 있다.
제6 - 제8 실시예에 있어서, 웨이퍼(21)는, 그 입사면(21a) 위에 형성되는 산화 실리콘으로 구성된 산화막(oxide sheet), 및 SOI(Silicon On Insulator) 시트 등이 될 수도 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 레이저광의 집광점이, 레이저광 입사면의 반대면 너머에 위치하지 않고 다른 곳에 위치할 수 있는, 웨이퍼 제품 및 웨이퍼 제품을 가공하는 방법이 제공된다.

Claims (22)

  1. 집광점(light-converging point)에 적용되는 레이저광에 의해 형성되는 다광자 흡수(multiphoton absorption)로 인한 개질 영역(reformed region)을 절단(cutting)을 위한 기점으로 한 절단에 의해, 절단 및 분리되는 웨이퍼 제품에 있어서,
    2개의 면을 가지며, 그 중 한 면은 레이저광 입사면(laser light incident face)이고, 상기 레이저광 입사면의 반대측의 다른 면은 균일한 요철(projections and depressions)을 갖는 조면인(roughened) 웨이퍼
    를 포함하는 웨이퍼 제품.
  2. 집광점에 적용되는 레이저광에 의해 형성되는 다광자 흡수로 인한 개질 영역을 절단을 위한 기점으로 한 절단에 의해, 절단 및 분리되는 웨이퍼 제품에 있어서,
    2개의 면을 가지며, 그 중 한 면은 레이저광 입사면인 웨이퍼; 및
    상기 레이저광 입사면의 반대측의 다른 면에 접합되어(bonded), 상기 웨이퍼를 투과하는 상기 레이저광을 산란시키는(scatter) 광산란 부재
    를 포함하는 웨이퍼 제품.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광산란 부재는 기재(base material), 및 상기 기재를 상기 웨이퍼에 접합시키기 위한 접착제(adhesive)로 구성된 접착재(binding material)를 포함하고,
    상기 접착재는, 웨이퍼에 접착되어 있고 균일한 요철을 갖는 조면을 갖는
    웨이퍼 제품.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 광산란 부재는 기재, 및 상기 기재를 상기 웨이퍼에 접합시키기 위한 접착제로 구성된 접착재를 포함하고,
    상기 기재는, 상기 접착재와 접촉하고 있고 균일한 요철을 갖는 조면을 갖는
    웨이퍼 제품.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 광산란 부재는,
    기재;
    상기 기재를 상기 웨이퍼에 접합시키기 위한 접착제로 구성된 접착재; 및
    상기 웨이퍼에 접착된 접착재의 면 상에 균일하게 산재하여 접합되어 있고, 상기 웨이퍼에 접착된 상기 접착재의 면을 균일한 요철을 갖는 외견상의 조면으로 만드는 다수의 입자를 포함하는
    웨이퍼 제품.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 광산란 부재는,
    기재;
    상기 기재를 상기 웨이퍼에 접합시키기 위한 접착제로 구성된 접착재; 및
    상기 접착재 내에 균일하게 묻혀있고, 굴절률 및 반사율이 상기 접착재의 굴절률 및 반사율과 상이하고, 상기 접착재와 접촉하고 있는 상기 기재의 면을 균일한 요철을 갖는 외견상의 조면으로 만드는 다수의 입자를 포함하는
    웨이퍼 제품.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 광산란 부재는, 연장됨에 따라 상기 개질 영역에 인장 응력을 인가하게 되고, 상기 개질 영역을 절단을 위한 기점으로 취하여 절단을 야기하는 다이싱 시트(dicing sheet)인
    웨이퍼 제품.
  8. 제1항 또는 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    조면에 있어서 요철의 최대 높이는 상기 레이저광의 파장 이상인
    웨이퍼 제품.
  9. 웨이퍼 제품을 위한 가공 방법에 있어서,
    웨이퍼의 레이저광 입사면으로부터의 방향으로 상기 웨이퍼에 레이저광을 적용하는 단계 - 여기서, 상기 웨이퍼는, 상기 레이저광에 의해 상기 웨이퍼 내부에 형성되는 다광자 흡수로 인한 개질 영역을 이용한 절단에 의해, 절단 및 분리됨 -; 및
    상기 레이저광을 적용하기 전에, 상기 웨이퍼의 레이저광 입사면의 반대측의 상기 웨이퍼의 면을, 상기 레이저광을 산란시키기 위하여 균일한 요철을 갖는 조면으로 형성하는 단계
    를 포함하는 웨이퍼 제품의 가공 방법.
  10. 웨이퍼 제품을 위한 가공 방법에 있어서,
    레이저광 입사면으로부터의 방향으로 웨이퍼에 레이저광을 적용하는 단계 - 여기서, 상기 웨이퍼는, 상기 웨이퍼 내부에 형성되는 다광자 흡수로 인한 개질 영역을 이용한 절단에 의해, 절단 및 분리됨 -; 및
    상기 레이저광을 적용하기 전에, 상기 레이저광 입사면의 반대측의 상기 웨이퍼의 면에, 상기 레이저광을 산란시키기 위한 광산란 부재를 접합시키는 단계
    를 포함하는 웨이퍼 제품의 가공 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    기재, 및 상기 기재를 상기 웨이퍼에 접합시키기 위한 접착제로 구성된 접착재에 의해, 상기 광산란 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 웨이퍼에 접합된 상기 접착재의 면 상에, 균일한 요철을 갖는 조면을 형성하는 단계
    를 더 포함하는 웨이퍼 제품의 가공 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    기재, 및 상기 기재를 상기 웨이퍼에 접합시키기 위한 접착제로 구성된 접착재에 의해, 상기 광산란 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 접착재와 접촉하고 있는 상기 기재의 면 상에, 균일한 요철을 갖는 조면을 형성하는 단계
    를 더 포함하는 웨이퍼 제품의 가공 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    기재, 상기 기재를 상기 웨이퍼에 접합시키기 위한 접착제로 구성된 접착재 및 상기 웨이퍼에 접착된 접착재의 면 상에 균일하게 산재하여 접합된 다수의 입자에 의해, 상기 광산란 부재를 형성하는 단계
    를 더 포함하고,
    여기서, 상기 입자는 상기 웨이퍼에 접착된 상기 접착재의 면을 균일한 요철을 갖는 외견상의 조면으로 만드는
    웨이퍼 제품의 가공 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    기재, 상기 기재를 상기 웨이퍼에 접합시키기 위한 접착제로 구성된 접착재 및 상기 접착재 내에 균일하게 묻힌 다수의 입자에 의해, 상기 광산란 부재를 형성하는 단계
    를 더 포함하고,
    여기서,
    상기 입자의 굴절률 및 반사율은 상기 접착재의 굴절률 및 반사율과 상이하고,
    상기 입자는 상기 접착재와 접촉하고 있는 상기 기재의 면을 균일한 요철을 갖는 외견상의 조면으로 만드는
    웨이퍼 제품의 가공 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 광산란 부재는, 연장됨에 따라 상기 개질 영역에 인장 응력을 인가하게 되고, 상기 개질 영역을 절단을 위한 기점으로 취하여 절단을 야기하는 다이싱 시트인
    웨이퍼 제품의 가공 방법.
  16. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    조면에 있어서 요철의 최대 높이는 상기 레이저광의 파장 이상인
    웨이퍼 제품의 가공 방법.
  17. 웨이퍼 제품을 위한 가공 방법에 있어서,
    웨이퍼에 시트를 접합하는 단계;
    집광점에서 다광자 흡수로 인한 개질 영역을 형성하기 위하여, 상기 웨이퍼 내부에 위치한 상기 집광점을 이용하여 상기 웨이퍼에 레이저광를 적용하는 단계 - 여기서, 상기 웨이퍼의 두께 방향으로 상기 웨이퍼를 분할하기 위한 분할 예정선을 따라, 상기 레이저광을 상기 웨이퍼에 대하여 상대적으로 이동시킴 -;
    상기 개질 영역을 기점으로 취하여 상기 분할 예정선을 따라 상기 두께 방향으로 상기 웨이퍼를 분할하기 위하여, 상기 시트를 확장시키는 단계; 및
    상기 웨이퍼에 레이저광을 적용하는 단계 전에, 상기 웨이퍼를 통하여 입사하는 레이저광을 반사하기 위하여, 적어도 상기 분할 예정선 상에 있어서 상기 시트와 상기 웨이퍼 사이에 반사재를 형성하는 단계
    를 포함하는 웨이퍼 제품의 가공 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 반사재는 금속 시트로 형성되는
    웨이퍼 제품의 가공 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 금속 시트는 알루미늄으로 형성되는
    웨이퍼 제품의 가공 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 레이저광을 적용하는 단계는, 상기 레이저광이 상기 웨이퍼를 투과하고 상기 반사재에서 반사된 후, 상기 웨이퍼 내부에 집중되도록, 상기 레이저광을 상기 두께 방향으로 이동시키는 단계를 포함하는
    웨이퍼 제품의 가공 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 개질 영역은, 상기 시트가 상기 웨이퍼에 접합되는 면 주변에 형성되는
    웨이퍼 제품의 가공 방법.
  22. 레이저광에 의해 형성되는 개질 영역에서 절단함으로써 분리가능한 웨이퍼 제품에 있어서,
    2개의 면을 가지며, 그 중 한 면은 레이저광 입사면이고 다른 면은 웨이퍼 두께 방향으로 상기 레이저광 입사면의 반대측인 웨이퍼;
    연장되어 상기 웨이퍼를 복수의 칩으로 절단하기 위하여, 상기 웨이퍼의 다른 면에 부착된 다이싱 시트; 및
    상기 웨이퍼와 상기 다이싱 시트 사이에 제공되어, 상기 웨이퍼를 투과하는 상기 레이저광을 산란 또는 반사시켜서 상기 레이저광으로부터 상기 다이싱 시트를 보호하게 되는 보호층
    을 포함하는 웨이퍼 제품.
KR1020060112106A 2005-11-16 2006-11-14 웨이퍼 제품 및 그 가공 방법 KR100874246B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00331209 2005-11-16
JP2005331209A JP4424302B2 (ja) 2005-11-16 2005-11-16 半導体チップの製造方法
JP2005331218 2005-11-16
JPJP-P-2005-00331218 2005-11-16
JPJP-P-2006-00196890 2006-07-19
JP2006196890A JP4872503B2 (ja) 2005-11-16 2006-07-19 ウェハおよびウェハの加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070052203A KR20070052203A (ko) 2007-05-21
KR100874246B1 true KR100874246B1 (ko) 2008-12-16

Family

ID=38037924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060112106A KR100874246B1 (ko) 2005-11-16 2006-11-14 웨이퍼 제품 및 그 가공 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070111480A1 (ko)
KR (1) KR100874246B1 (ko)
DE (1) DE102006052694B4 (ko)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4954653B2 (ja) * 2006-09-19 2012-06-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
WO2008035679A1 (fr) * 2006-09-19 2008-03-27 Hamamatsu Photonics K. K. Procédé de traitement au laser et appareil de traitement au laser
US8455332B2 (en) * 2009-05-01 2013-06-04 Bridgelux, Inc. Method and apparatus for manufacturing LED devices using laser scribing
CN102500933A (zh) * 2011-11-07 2012-06-20 苏州德龙激光有限公司 与led内切割加工相匹配的激光加工方法
JP5860272B2 (ja) * 2011-11-24 2016-02-16 株式会社ディスコ 光デバイスウエーハの加工方法
AT13206U1 (de) * 2012-07-17 2013-08-15 Lisec Maschb Gmbh Verfahren und Anordnung zum Teilen von Flachglas
CN104756245B (zh) * 2012-10-26 2017-09-22 Rfhic公司 具有提高的可靠性和工作寿命的半导体器件及其制造方法
WO2014079478A1 (en) 2012-11-20 2014-05-30 Light In Light Srl High speed laser processing of transparent materials
EP2754524B1 (de) 2013-01-15 2015-11-25 Corning Laser Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum laserbasierten Bearbeiten von flächigen Substraten, d.h. Wafer oder Glaselement, unter Verwendung einer Laserstrahlbrennlinie
EP2781296B1 (de) 2013-03-21 2020-10-21 Corning Laser Technologies GmbH Vorrichtung und verfahren zum ausschneiden von konturen aus flächigen substraten mittels laser
US20150165560A1 (en) 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Laser processing of slots and holes
US9850160B2 (en) 2013-12-17 2017-12-26 Corning Incorporated Laser cutting of display glass compositions
US9701563B2 (en) 2013-12-17 2017-07-11 Corning Incorporated Laser cut composite glass article and method of cutting
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US10293436B2 (en) 2013-12-17 2019-05-21 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US9676167B2 (en) 2013-12-17 2017-06-13 Corning Incorporated Laser processing of sapphire substrate and related applications
US10442719B2 (en) 2013-12-17 2019-10-15 Corning Incorporated Edge chamfering methods
US9815730B2 (en) 2013-12-17 2017-11-14 Corning Incorporated Processing 3D shaped transparent brittle substrate
US20150165563A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Corning Incorporated Stacked transparent material cutting with ultrafast laser beam optics, disruptive layers and other layers
JP2017521259A (ja) * 2014-07-08 2017-08-03 コーニング インコーポレイテッド 材料をレーザ加工するための方法および装置
WO2016010954A2 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
US10526234B2 (en) 2014-07-14 2020-01-07 Corning Incorporated Interface block; system for and method of cutting a substrate being transparent within a range of wavelengths using such interface block
WO2016010943A2 (en) 2014-07-14 2016-01-21 Corning Incorporated Method and system for arresting crack propagation
CN208586209U (zh) 2014-07-14 2019-03-08 康宁股份有限公司 一种用于在工件中形成限定轮廓的多个缺陷的系统
JP6506520B2 (ja) * 2014-09-16 2019-04-24 株式会社ディスコ SiCのスライス方法
US10047001B2 (en) 2014-12-04 2018-08-14 Corning Incorporated Glass cutting systems and methods using non-diffracting laser beams
KR20170105562A (ko) 2015-01-12 2017-09-19 코닝 인코포레이티드 다중 광자 흡수 방법을 사용한 열적 템퍼링된 기판의 레이저 절단
JP6395633B2 (ja) 2015-02-09 2018-09-26 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6395632B2 (ja) 2015-02-09 2018-09-26 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions
EP3274313A1 (en) 2015-03-27 2018-01-31 Corning Incorporated Gas permeable window and method of fabricating the same
JP6429715B2 (ja) 2015-04-06 2018-11-28 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6425606B2 (ja) 2015-04-06 2018-11-21 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6494382B2 (ja) * 2015-04-06 2019-04-03 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6472333B2 (ja) 2015-06-02 2019-02-20 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
EP3319911B1 (en) 2015-07-10 2023-04-19 Corning Incorporated Methods of continuous fabrication of holes in flexible substrate sheets and products relating to the same
JP6482423B2 (ja) 2015-07-16 2019-03-13 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6472347B2 (ja) 2015-07-21 2019-02-20 株式会社ディスコ ウエーハの薄化方法
JP6482425B2 (ja) 2015-07-21 2019-03-13 株式会社ディスコ ウエーハの薄化方法
JP6690983B2 (ja) 2016-04-11 2020-04-28 株式会社ディスコ ウエーハ生成方法及び実第2のオリエンテーションフラット検出方法
EP3452418B1 (en) 2016-05-06 2022-03-02 Corning Incorporated Laser cutting and removal of contoured shapes from transparent substrates
US10410883B2 (en) 2016-06-01 2019-09-10 Corning Incorporated Articles and methods of forming vias in substrates
US10794679B2 (en) 2016-06-29 2020-10-06 Corning Incorporated Method and system for measuring geometric parameters of through holes
CN109803934A (zh) 2016-07-29 2019-05-24 康宁股份有限公司 用于激光处理的装置和方法
JP2019532908A (ja) 2016-08-30 2019-11-14 コーニング インコーポレイテッド 強度マッピング光学システムによる材料のレーザー切断
CN109803786B (zh) 2016-09-30 2021-05-07 康宁股份有限公司 使用非轴对称束斑对透明工件进行激光加工的设备和方法
CN110167891A (zh) 2016-10-24 2019-08-23 康宁股份有限公司 用于对片状玻璃基材进行基于激光的机械加工的基材处理工位
US10752534B2 (en) 2016-11-01 2020-08-25 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing laminate workpiece stacks
US10688599B2 (en) 2017-02-09 2020-06-23 Corning Incorporated Apparatus and methods for laser processing transparent workpieces using phase shifted focal lines
JP6858587B2 (ja) 2017-02-16 2021-04-14 株式会社ディスコ ウエーハ生成方法
US11078112B2 (en) 2017-05-25 2021-08-03 Corning Incorporated Silica-containing substrates with vias having an axially variable sidewall taper and methods for forming the same
US10580725B2 (en) 2017-05-25 2020-03-03 Corning Incorporated Articles having vias with geometry attributes and methods for fabricating the same
US10626040B2 (en) 2017-06-15 2020-04-21 Corning Incorporated Articles capable of individual singulation
CN109909623A (zh) * 2017-12-12 2019-06-21 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 用于晶圆的切割方法
US11554984B2 (en) 2018-02-22 2023-01-17 Corning Incorporated Alkali-free borosilicate glasses with low post-HF etch roughness
JP2020150168A (ja) 2019-03-14 2020-09-17 キオクシア株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
EP3908423A4 (en) * 2019-06-20 2022-08-24 Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. SYSTEMS AND METHODS FOR LASER CUTTING OF CONNECTED STRUCTURES
DE102019211540A1 (de) * 2019-08-01 2021-02-04 Disco Corporation Verfahren zum bearbeiten eines substrats

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2513055B2 (ja) * 1990-02-14 1996-07-03 日本電装株式会社 半導体装置の製造方法
US5311033A (en) * 1993-04-01 1994-05-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Layered imaging stack for minimizing interference fringes in an imaging device
US6242792B1 (en) * 1996-07-02 2001-06-05 Denso Corporation Semiconductor device having oblique portion as reflection
US6548164B1 (en) * 1999-06-30 2003-04-15 3M Innovative Properties Company Removable sheeting
JP4659300B2 (ja) * 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
JPWO2003028072A1 (ja) * 2001-09-20 2005-01-13 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法
JP3911174B2 (ja) * 2002-03-01 2007-05-09 シャープ株式会社 半導体素子の製造方法および半導体素子
ES2356817T3 (es) * 2002-03-12 2011-04-13 Hamamatsu Photonics K.K. Método de corte de un objeto procesado.
JP4185704B2 (ja) * 2002-05-15 2008-11-26 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法
TWI520269B (zh) * 2002-12-03 2016-02-01 Hamamatsu Photonics Kk Cutting method of semiconductor substrate
JP2005019667A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ光線を利用した半導体ウエーハの分割方法
JP4554901B2 (ja) * 2003-08-12 2010-09-29 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP4251054B2 (ja) * 2003-10-01 2009-04-08 株式会社デンソー 半導体装置の製造方法
JP2005236082A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Nitto Denko Corp レーザーダイシング用粘着シート及びその製造方法
US7226812B2 (en) * 2004-03-31 2007-06-05 Intel Corporation Wafer support and release in wafer processing
US7550367B2 (en) * 2004-08-17 2009-06-23 Denso Corporation Method for separating semiconductor substrate
JP2006073690A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法
JP4471852B2 (ja) * 2005-01-21 2010-06-02 パナソニック株式会社 半導体ウェハ及びそれを用いた製造方法ならびに半導体装置
US8153464B2 (en) * 2005-10-18 2012-04-10 International Rectifier Corporation Wafer singulation process

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006052694B4 (de) 2009-12-24
DE102006052694A1 (de) 2007-05-31
US20070111480A1 (en) 2007-05-17
KR20070052203A (ko) 2007-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100874246B1 (ko) 웨이퍼 제품 및 그 가공 방법
US9553023B2 (en) Substrate dividing method
KR101252884B1 (ko) 레이저 가공방법
KR101533443B1 (ko) 가공 대상물 절단 방법
US8188404B2 (en) Laser processing method and laser processing apparatus
JP4440582B2 (ja) 半導体基板の切断方法
KR100827879B1 (ko) 반도체 기판의 절단 방법
JP4804183B2 (ja) 半導体基板の分断方法およびその分断方法で作製された半導体チップ
US7579260B2 (en) Method of dividing an adhesive film bonded to a wafer
US20090032509A1 (en) Laser Machining Method
US20060040472A1 (en) Method for separating semiconductor substrate
WO2012108054A1 (ja) 単結晶基板の製造方法および内部改質層形成単結晶部材の製造方法
WO2007058262A1 (ja) レーザ加工方法
US20060220183A1 (en) Semiconductor wafer having multiple semiconductor elements and method for dicing the same
WO2004082006A1 (ja) レーザ加工方法
KR20190077484A (ko) 시트형 유리 기판의 레이저-기반 가공을 위한 유리 시트 전송 장치
JP2007141995A (ja) 半導体チップの製造方法
TW200539978A (en) A cutting method for manufacturing targeted objects
WO2012108056A1 (ja) 内部応力層形成単結晶部材および単結晶基板製造方法
JP2006173520A (ja) レーザ割断方法および該方法により割断可能な被割断部材
JP4872503B2 (ja) ウェハおよびウェハの加工方法
JP2001341122A (ja) 工作物の切断方法
JP6202695B2 (ja) 単結晶基板製造方法
JP4781128B2 (ja) 半導体ウェハのダイシング方法
JP2007287976A (ja) 半導体基板

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121122

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131129

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141201

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151127

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161205

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171201

Year of fee payment: 10