KR101425494B1 - 레이저 그루빙 방법 - Google Patents

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KR101425494B1
KR101425494B1 KR1020130014128A KR20130014128A KR101425494B1 KR 101425494 B1 KR101425494 B1 KR 101425494B1 KR 1020130014128 A KR1020130014128 A KR 1020130014128A KR 20130014128 A KR20130014128 A KR 20130014128A KR 101425494 B1 KR101425494 B1 KR 101425494B1
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KR
South Korea
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laser beam
groove
laser
pulse width
wafer
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KR1020130014128A
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English (en)
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김남성
이용우
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주식회사 이오테크닉스
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/67—Apparatus 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67167—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers surrounding a central transfer chamber

Abstract

레이저와 나노초 레이저를 웨이퍼에 동시 또는 순차적으로 적용하여 그루브를 형성하는 레이저 그루빙 방법이 개시된다. 개시된 레이저 그루빙 방법은, 그루브가 형성될 그루브 가공 영역을 포함하는 웨이퍼를 마련하는 단계와, 상기 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 각각 제1 레이저 빔을 조사하여 제1 그루브를 형성하는 단계와, 상기 제1 그루브들 사이의 상기 그루브 가공 영역에 제2 레이저 빔을 조사하여 제2 그루브를 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 제2 레이저 빔은 상기 제1 레이저 빔보다 작은 펄스폭을 가진다.

Description

레이저 그루빙 방법{Wafer grooving method}
레이저 그루빙 방법에 관한 것으로, 상세하게는 펨토초 레이저와 나노초 레이저를 웨이퍼에 동시 또는 순차적으로 적용하여 그루브를 형성하는 레이저 그루빙 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 공정은 적층 소자들이 형성된 반도체 웨이퍼를 가공하여 다수의 반도체 소자들로 제작하기 위한 공정으로서 레이저를 이용하여 반도체 웨이퍼에 그루브를 형성하는 레이저 그루빙 공정을 포함한다.
도 1a 내지 도 1c에는 종래 레이저 그루빙 공정이 도시되어 있다. 먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)를 준비한다. 상기 웨이퍼(10)로는 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 웨이퍼가 사용될 수 있다. 이어서, 도 1b를 참조하면, 웨이퍼(10)에 그루브가 형성될 그루브 가공 영역의 양측 가장자리 부분에 각각 레이저 빔을 조사함으로써 제1 그루브들(50a,50b)를 형성한다. 이러한 제1 그루브들(50a,50b)을 형성하기 위해서 펄스폭이 나노초(ns; nano second) 범위인 나노초 레이저 빔(ns laser beam)이 사용된다. 다음으로, 도 1c를 참조하면, 상기 제1 그루브들(50a,50b) 사이인 그루브 가공 영역의 가운데 부분에 레이저 빔을 조사함으로써 제2 그루브(50c)를 형성한다. 이러한 제2 그루브(50c)의 형성도 제1 그루브들(50a,50b)와 마찬가지로 나노초 레이저 빔이 사용된다.
이상과 같이, 기존에는 웨이퍼(10)에 그루빙 공정을 수행하는데 나노초 레이저빔이 사용되었다. 나노초 레이저빔을 이용한 레이저 그루빙 공정은 그루빙 작업 시간을 단축시킴으로써 빠른 가공성을 확보할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 웨이퍼(10) 상의 양측 가장자리에 형성된 가공면이 거칠어지고, 또한 가공면에 마이크로 크랙들이 발생함으로써 그루빙 및 절단 공정 후 웨이퍼 상에 적층된 칩들의 다이 강도가 떨어질 염려가 있다.
본 발명은 펨토초 레이저와 나노초 레이저를 웨이퍼에 동시 또는 순차적으로 적용하여 그루브를 형성하는 레이저 그루빙 방법을 제공한다.
일 측면에 있어서,
그루브가 형성될 그루브 가공 영역을 포함하는 웨이퍼를 마련하는 단계;
상기 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 각각 제1 레이저 빔을 조사하여 제1 그루브를 형성하는 단계; 및
상기 제1 그루브들 사이의 상기 그루브 가공 영역에 제2 레이저 빔을 조사하여 제2 그루브를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 제2 레이저 빔은 상기 제1 레이저 빔보다 작은 펄스폭을 가지는 레이저 그루빙 방법이 제공된다.
상기 제1 레이저 빔은 나노초(nano second) 범위의 펄스 폭을 가질 수 있으며, 상기 제2 레이저 빔은 펨토초(femto second) 또는 피코초(pico second) 범위의 펄스폭을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제1 및 제2 레이저 빔은 자외선 레이저 빔이 될 수 있다.
상기 제1 그루브는 상기 제2 그루브 보다 낮은 깊이로 형성되거나 또는 상기 제2 그루브와 동일한 깊이로 형성될 수 있다.
다른 측면에 있어서,
그루브가 형성될 그루브 가공 영역을 포함하는 웨이퍼를 마련하는 단계; 및
상기 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 각각 제1 레이저 빔을 조사하여 제1 그루브를 형성하는 동시에 상기 그루브 가공 영역의 중심부에 제2 레이저 빔을 조사하여 제2 그루브를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 제2 레이저 빔은 상기 제1 레이저 빔보다 작은 펄스폭을 가지는 레이저 그루빙 방법이 제공된다.
본 실시예에 따른 레이저 그루빙 공정에 의하면, 순차적으로 또는 동시에 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔을 이용하여 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 가공면이 매끄럽고 크랙이 형성되지 않은 제1 그루브들 형성하고, 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔을 이용하여 상기 제1 그루브들 사이에 제2 그루브를 빠른 시간 내에 형성할 수 있다. 이에 따라, 기존에 발생되었던 웨이퍼 상에 적층된 소자들의 다이 강도를 저하시키는 문제를 해결할 수 있으며, 레이저 그루빙 공정도 빠른 시간 내에 수행할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 레이저 그루빙 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙 방법을 수행하기 위한 광학계를 예시적으로 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명한다. 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a를 참조하면, 가공하고자 하는 웨이퍼(100)를 준비한다. 여기서, 상기 웨이퍼(100)에는 그루브가 형성될 그루브 가공 영역이 마련되어 있다. 상기 웨이퍼(100)로는 예를 들면, 실리콘 웨이퍼 등과 같은 반도체 웨이퍼가 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 반도체 웨이퍼 상에 다수의 적층소자들이 형성될 수 있으며, 상기 적층 소자들 사이의 반도체 웨이퍼 상에 그루브 가공 영역이 형성된다. 이러한 그루브 가공 영역에 레이저 그루빙 공정을 수행한 다음, 다이아몬드 휠 등을 이용한 기계적인 가공을 통하여 반도체 웨이퍼를 분리하게 되면, 다수의 반도체 소자들이 제작될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 상기 웨이퍼(100)의 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 각각 제1 레이저 빔(B1)을 조사한다. 여기서, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 펄스형 자외선 레이저빔이 될 수 있다. 그리고, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 후술하는 제2 레이저 빔(B2)보다 더 짧은 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 펨토초(fs;femto second) 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 대략 500~1000 fs의 펄스 폭을 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 본 실시예에서, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 피코초(ps; pico second) 범위의 펄스 폭을 가지는 레이저 빔이 될 수도 있다. 예를 들면, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 대략 10~15ps의 펄스 폭을 가질 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
이러한 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 제1 레이저 빔(B1)을 웨이퍼(100) 상에 조사하게 되면, 상기 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에는 각각 제1 그루브들(150a,150b)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 그루브들(150a,150b) 각각은 후술하는 제2 그루브(150c)보다 얕은 깊이(D1)와 좁은 폭(W1)으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 그루브들(150a,150b)은 대략 5~10㎛의 깊이(D1)와 대략 6~10㎛의 폭(W1)을 가지도록 형성될 수 있지만, 이는 단지 예시적인 것으로, 제1 그루브들(150a,150b)의 깊이(D1) 및 폭(W1)은 다양하게 변경될 수 있다. 이와 같이, 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 제1 레이저 빔(B1)을 웨이퍼(100)에 조사하여 그루브 가공영역의 양측 가장자리에 제1 그루브들(150a,150b)을 형성하게 되면, 나노초(ns; nano second) 범위의 레이저 빔을 사용하는 경우에 비하여 제1 그루브들(150a,150b)의 가공면이 매끄러워지고, 또한 제1 그루브들(150a,150b)의 가공면에 마이크로 크랙 등과 같은 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 상기 웨이퍼(100) 상의 제1 그루브들(150a,150b) 사이에 있는 그루브 가공 영역에 제2 레이저 빔(B2)을 조사한다. 여기서, 상기 제2 레이저 빔(B2)은 제1 레이저 빔(B1)과 마찬가지로 펄스형 자외선 레이저빔이 될 수 있다. 그리고, 상기 제2 레이저 빔(B2)은 전술한 제1 레이저 빔(B1)보다 더 긴 펄스 폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 레이저 빔(B2)은 나노초(ns; nano second) 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 제2 레이저 빔(B2)은 대략 30~40 ns의 펄스폭을 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 그루브 가공 영역의 가운데에 조사하게 되면, 상기 제1 그루브들(150a,150b) 사이에는 제2 그루브(150c)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 그루브(150c)는 그루브 가공영역의 가장자리에 형성된 제1 그루브들(150a,150b)보다 깊은 깊이(D2)와 넓은 폭(W2)으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 그루브(150c)는 대략 15~20㎛의 깊이(D2)와 대략 40㎛의 폭(W2)으로 형성될 수 있지만, 이는 단지 예시적인 것으로, 제2 그루브(150c)의 깊이(D2) 및 폭(W2)은 다양하게 변경될 수 있다. 이와 같이, 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 웨이퍼에 조사하게 되면, 상기 제1 그루브들(150a,150b) 사이에는 제2 그루브(150c)를 빠른 시간 내에 형성할 수 있게 된다.
상기한 레이저 그루빙 공정이 완료되면, 제2 그루브(150c) 상에 기계적인 가공을 수행함으로써 웨이퍼(100)를 절단하는 공정이 더 수행될 수 있다. 이상과 같이, 본 실시예에 따른 레이저 그루빙 공정에 의하면, 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔을 이용하여 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 가공면이 매끄럽고 크랙이 형성되지 않은 제1 그루브들(150a,150b) 형성하고, 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔을 이용하여 상기 제1 그루브들(150a,150b) 사이에 제2 그루브(150c)를 빠른 시간 내에 형성할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼 상에 적층된 소자들의 다이 강도가 저하되는 문제를 해결할 수 있으며, 레이저 그루빙 공정도 빠른 시간 내에 수행할 수 있다.
도 4는 상기한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙을 수행하기 위한 광학계가 예시적으로 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스 폭을 가지는 두 개의 제1 레이저 빔들(B1)이 빔 스플리터(70)에 입사되고, 상기 빔 스플리터(70)는 입사되는 두 개의 제1 레이저 빔들(B1)을 반사시켜 웨이퍼(100) 상의 그루브 가공영역의 양측 가장자리에 조사하게 한다. 여기서, 상기 제1 레이저 빔들(B1)은 하나의 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔이 분리되어 마련될 수도 있고, 두 개의 레이저 광원으로부 각각 출사되어 마련될 수도 있다. 이러한 제1 레이저 빔들(B1)의 조사에 의해 전술한 바와 같이 웨이퍼(100) 상의 그루브 가공영역의 양측 가장자리에는 각각 제1 그루브들(150a,150b)이 형성될 수 있다. 다음으로, 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 제2 레이저빔(B2)이 상기 빔 스플리터(70)에 입사되고, 상기 빔 스플리터(70)는 입사되는 제2 레이저빔(B2)을 투과시켜 웨이퍼(100) 상의 그루브 가공 영역의 가운데로 조사하게 한다. 이러한 제2 레이저 빔(B2)의 조사에 의해 전술한 바와 같이 제1 그루브들(150a,150b) 사이에는 제2 그루브(150c)가 형성될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a를 참조하면, 그루브 가공 영역이 마련된 웨이퍼(200)를 준비한다. 상기 웨이퍼(200)로는 예를 들면, 실리콘 웨이퍼 등과 같은 반도체 웨이퍼가 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 반도체 웨이퍼 상에 다수의 적층소자들이 형성될 수 있으며, 상기 적층 소자들 사이의 반도체 웨이퍼 상에 그루브 가공 영역이 형성된다.
도 3b를 참조하면, 상기 그루브 가공영역의 양측 가장자리에 각각 제1 레이저 빔(B1)을 조사하는 동시에 상기 그루브 가공영역의 가운데 부분에 제2 레이저 빔(B2)을 조사한다. 여기서, 상기 제1 레이저 빔들(B1) 각각은 펄스형 자외선 레이저빔이 될 수 있으며, 제2 레이저 빔(B2)보다 더 짧은 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 펨토초 범위 또는 피코초 범위의 펄스 폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 이러한 제1 레이저 빔들(B1)의 조사에 의해 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에는 제1 그루브들(250a,250b)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 그루브들(250a,250b) 각각은 제2 그루브(250c)보다 얕은 깊이(D1)와 좁은 폭(W1)으로 형성될 수 있다. 상기 제1 그루브들의 깊이(D1) 및 폭(W1)은 다양하게 변경될 수 있다. 이와 같이, 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 제1 레이저 빔(B1)을 웨이퍼(200)에 조사하여 그루브 가공영역의 양측 가장자리에 제1 그루브들(250a,250b)을 형성하게 되면, 제1 그루브들(250a,250b)의 가공면이 매끄러워지고, 또한 제1 그루브들(250a,250b)의 가공면에 마이크로 크랙 등과 같은 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 제2 레이저 빔(B2)은 제1 레이저 빔(B1)과 마찬가지로 펄스형 자외선 레이저빔이 될 수 있으며, 제1 레이저 빔(B1)보다 더 긴 펄스 폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 상기 제2 레이저 빔(B2)은 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 이러한 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 그루브 가공 영역의 가운데에 조사하게 되면, 제2 그루브(250c)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 그루브(250c)는 그루브 가공영역의 가장자리에 형성된 제1 그루브들(250a,250b)보다 깊은 깊이(D2)와 넒은 폭(W2)으로 형성될 수 있다. 상기 제2 그루브(250c)의 깊이(D2) 및 폭(W2)은 다양하게 변경될 수 있다. 이와 같이, 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 웨이퍼에 조사하게 되면, 상기 제1 그루브들(250a,250b) 사이에는 제2 그루브(250c)를 빠른 시간 내에 형성할 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 실시예에서는 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 제1 레이저 빔들(B1)과 나노초 범위를 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 그루브 가공 영역에 동시에 조사함으로써 그루빙 가공 시간을 보다 단축시킬 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 이하에서는 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 5a를 참조하면, 그루브 가공 영역이 마련된 웨이퍼(300)를 준비한다. 상기 웨이퍼(300)로는 예를 들면, 실리콘 웨이퍼 등과 같은 반도체 웨이퍼가 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 반도체 웨이퍼 상에 다수의 적층소자들이 형성될 수 있으며, 상기 적층 소자들 사이의 반도체 웨이퍼 상에 그루브 가공 영역이 형성된다.
도 5b를 참조하면, 상기 웨이퍼(300)의 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 각각 제1 레이저 빔(B1)을 조사한다. 여기서, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 펄스형 자외선 레이저빔이 될 수 있으며, 후술하는 제2 레이저 빔(B2)보다 더 짧은 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 펨토초 범위 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 이러한 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 제1 레이저 빔(B1)을 웨이퍼(300) 상에 조사하게 되면, 상기 웨이퍼(300)의 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에는 각각 제1 그루브(350a,350b)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 그루브들(350a,350b) 각각은 후술하는 제2 그루브(350c)와 동일한 깊이(D)로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 그루브들(350a,350b)은 대략 15~20㎛의 깊이(D)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 그루브들은 대략 6~10㎛의 폭(W1)으로 형성될 수 있다, 한편, 이는 단지 예시적인 것으로, 제1 그루브의 깊이(D) 및 폭(W1)은 다양하게 변경될 수 있다. 이와 같이, 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 제1 레이저 빔(B1)을 웨이퍼(300)에 조사하여 그루브 가공영역의 양측 가장자리에 제1 그루브들(350a,350b)을 형성하게 되면, 제1 그루브들(350a,350b)의 가공면이 매끄러워지고, 또한 제1 그루브들(350a,350b)의 가공면에 마이크로 크랙 등과 같은 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 상기 웨이퍼(300) 상의 제1 그루브들(350a,350b) 사이에 있는 그루브 가공 영역에 제2 레이저 빔(B2)을 조사한다. 여기서, 상기 제2 레이저 빔(B2)은 제1 레이저 빔(B1)과 마찬가지로 펄스형 자외선 레이저빔이 될 수 있으며, 전술한 제1 레이저 빔(B1)보다 더 긴 펄스 폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 상기 제2 레이저 빔(B2)은 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 이러한 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 그루브 가공 영역의 가운데에 조사하게 되면, 상기 제1 그루브들(350a,350b) 사이에는 제2 그루브(350c)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 그루브(350c)는 전술한 제1 그루브들(350a,350b)과 동일한 깊이(D)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 그루브(350c)는 제1 그루브들(350a,350b)보다 넓은 폭(W2)으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 그루브(350c)는 대략 15~20㎛의 깊이(D)와 대략 40㎛의 폭(W2)으로 형성될 수 있지만, 이는 단지 예시적인 것으로, 제2 그루브의 깊이(D) 및 폭(W2)은 다양하게 변경될 수 있다. 이와 같이, 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 웨이퍼(300)에 조사하게 되면, 상기 제1 그루브들(350a,350b) 사이에는 제2 그루브(350c)를 빠른 시간 내에 형성할 수 있게 된다. 이상과 같이, 본 실시예에 따른 레이저 그루빙 공정에 의하면, 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 제1 레이저 빔(B1)을 이용하여 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 가공면이 매끄럽고 크랙이 형성되지 않은 제1 그루브들(350a,350b)을 형성하고, 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 이용하여 상기 제1 그루브들(350a,350b) 사이에 제2 그루브(350c)를 빠른 시간 내에 형성할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 레이저 그루빙 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 이하에서는 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 6a를 참조하면, 그루브 가공 영역이 마련된 웨이퍼(400)를 준비한다. 상기 웨이퍼(400)로는 예를 들면, 실리콘 웨이퍼 등과 같은 반도체 웨이퍼가 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 반도체 웨이퍼 상에 다수의 적층소자들이 형성될 수 있으며, 상기 적층 소자들 사이의 반도체 웨이퍼 상에 그루브 가공 영역이 형성된다.
도 6b를 참조하면, 상기 그루브 가공영역의 양측 가장자리에 각각 제1 레이저 빔(B1)을 조사하는 동시에 상기 그루브 가공영역의 가운데 부분에 제2 레이저 빔(B2)을 조사한다. 여기서, 상기 제1 레이저 빔들(B1) 각각은 펄스형 자외선 레이저빔이 될 수 있으며, 제2 레이저 빔(B2)보다 더 짧은 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 레이저 빔(B1)은 펨토초 범위 또는 피코초 범위의 펄스 폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 이러한 제1 레이저 빔들(B1)의 조사에 의해 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에는 제1 그루브들(450a,450b)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 그루브들(450a,450b)은 제2 그루브(450c)과 동일한 깊이(D)로 형성될 수 있다. 상기 제1 그루브들(450a,450b)의 깊이(D) 및 폭(W1)은 다양하게 변경될 수 있다.
그리고, 상기 제2 레이저 빔(B2)은 제1 레이저 빔(B1)과 마찬가지로 펄스형 자외선 레이저빔이 될 수 있으며, 제1 레이저 빔(B1)보다 더 긴 펄스 폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 상기 제2 레이저 빔(B2)은 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 빔이 될 수 있다. 이러한 나노초 범위의 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 그루브 가공 영역의 가운데에 조사하게 되면, 제2 그루브(450c)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 그루브(450c)는 제1 그루브들(450a,450b)과 동일한 깊이(D)로 형성될 수 있다. 상기 제2 그루브(450c)의 깊이(D) 및 폭(W2)은 다양하게 변경될 수 있다. 이상과 같이, 본 실시예에서는 펨토초 또는 피코초 범위의 펄스폭을 가지는 제1 레이저 빔들(B1)과 나노초 범위를 펄스폭을 가지는 제2 레이저 빔(B2)을 그루브 가공 영역에 동시에 조사함으로써 그루빙 가공 시간을 보다 단축시킬 수 있다.
이상에서 예시적인 실시예들을 통하여 기술적 내용을 설명하였으나, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10,100,200,300,400... 웨이퍼
50a,50b,150a,150b,250a,250b,350a,350b,450a,450b... 제1 그루브
50c,150c,250c,350c,450c... 제2 그루브
B1.. 제1 레이저 빔 B2... 제2 레이저 빔

Claims (9)

  1. 그루브가 형성될 그루브 가공 영역을 포함하는 웨이퍼를 마련하는 단계;
    상기 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 각각 제1 레이저 빔을 조사하여 제1 그루브를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 그루브들 사이의 상기 그루브 가공 영역에 제2 레이저 빔을 조사하여 제2 그루브를 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 레이저 빔은 상기 제1 레이저 빔보다 작은 펄스폭을 가지는 레이저 그루빙 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 빔은 나노초(nano second) 범위의 펄스 폭을 가지는 레이저 그루빙 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 레이저 빔은 펨토초(femto second) 또는 피코초(pico second) 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 그루빙 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레이저 빔은 자외선 레이저 빔인 레이저 그루빙 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 그루브는 상기 제2 그루브 보다 낮은 깊이로 형성되거나 또는 상기 제2 그루브와 동일한 깊이로 형성되는 레이저 그루빙 방법.
  6. 그루브가 형성될 그루브 가공 영역을 포함하는 웨이퍼를 마련하는 단계; 및
    상기 그루브 가공 영역의 양측 가장자리에 각각 제1 레이저 빔을 조사하여 제1 그루브를 형성하는 동시에 상기 그루브 가공 영역의 중심부에 제2 레이저 빔을 조사하여 제2 그루브를 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 레이저 빔은 상기 제1 레이저 빔보다 작은 펄스폭을 가지는 레이저 그루빙 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 레이저 빔은 나노초(nano second) 범위의 펄스 폭을 가지고, 상기 제2 레이저 빔은 펨토초(femto second) 또는 피코초(pico second) 범위의 펄스폭을 가지는 레이저 그루빙 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레이저 빔은 자외선 레이저 빔인 레이저 그루빙 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 그루브는 상기 제2 그루브 보다 낮은 깊이로 형성되거나 또는 상기 제2 그루브와 동일한 깊이로 형성되는 레이저 그루빙 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10125632A (ja) * 1996-10-23 1998-05-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd レーザエッチング方法及びその装置
KR100648898B1 (ko) * 2005-08-18 2006-11-27 주식회사 젯텍 2개의 레이저를 이용한 웨이퍼의 분할방법 및 장치
KR20100072969A (ko) * 2008-12-22 2010-07-01 엘지디스플레이 주식회사 롤 프린트용 인쇄판의 제조방법 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법

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