KR101688001B1 - 얇은 반도체 기판들을 다이싱하는 방법 - Google Patents

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Abstract

레이저 에너지를 사용하여 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법은 제 1 레이저 빔을 다이싱될 커팅 라인을 따라 위치한 기판의 일부분을 제거하기 위해, 기판에 따라 커팅 라인에 지향시키는 단계를 포함하고, 제거된 기판의 일부분은 다이싱되었던 기판의 커팅 라인 부근의 개주물 재료를 형성한다. 커팅 라인 부근에 형성된 개주물 재료의 열 처리를 수행하기 위해, 제 2 레이저 빔은 커팅 라인 부근의 기판의 다른 부분으로 지향된다.

Description

얇은 반도체 기판들을 다이싱하는 방법{METHOD OF DICING THIN SEMICONDUCTOR SUBSTRATES}
본 발명은 전형적으로 반도체 웨이퍼들의 형태인 반도체 기판들의 커팅 또는 다이싱에 관한 것이며, 특히, 얇은 반도체 기판들의 다이싱에 관한 것이다.
웨이퍼들의 형태의 반도체 기판들은 개별화된 집적 디바이스들 또는 칩들을 형성하기 위해 다이싱된다. 이러한 반도체 기판들이 아주 작은(ever-smaller) 완-제품들(end-products)에서 사용되는 얇은 반도체 다이스의 생산을 위해 더 얇아짐에 따라, 오늘날
Figure 112015068217116-pat00001
두께 이하 정도로 제작된 얇은 반도체 기판들을 커팅하는 것이 점점 더 어려워진다.
얇은 반도체 기판들은 기계적인 톱날을 사용하여 또는 기계적 톱날을 가지고 더 두꺼운 반도체 기판을 부분적으로 다이싱하여, 반도체 다이스가 분리될 때까지 반도체 기판을 그린딩(grinding) 함으로써 다이싱될 수 있다. 그러나, 톱날을 통한 기계적 힘을 적용하는 것이 개별화된 반도체 다이스에 금이 가게하고 및/또는 파손을 야기한다는 사실이 발견되었다. 수율 손실은
Figure 112015068217116-pat00002
두께보다 적은 반도체 기판들에 대해 전형적으로 30% 이상이다. 이러한 점이 대량 생산을 위한 기계적인 톱날의 사용을 저해한다. 반면, 2 단계의 다이스-이전-그라인드(dice-before-grind)접근법은 저속이고, 대량 생산에 대해 또한 바람직하지 못하다.
기계적 톱날들을 사용하는 것 외에도, 종래의 레이저 다이싱 과정들은 또한 실행될 수 있고 여기서 레이저 빔은 반도체 기판의 표면 위로 투사된다. 이는 집적 디바이스들이 분리될 때까지, 용융과 증발을 통해 반도체 기판의 재료의 제거(ablation)를 야기한다.
반도체 기판을 개별화(singulate) 하기 위해 종래의 레이저 다이싱을 사용할 때, 기판 재료의 용융 및 증발이 시작되는 지점에 도달하는데에 상대적으로 높은 레이저 에너지 레벨이 요구된다. 이러한 높은 레이저 강도의 부정적인 부작용은 그 열이 개별화된 집적 디바이스의 측면들을 손상시킨다는 것이다. 이러한 열 손상은 집적 디바이스들에서 다이 강도(die strength)의 큰 감소를 야기하고, 이것은 특히 얇은 반도체 기판들의 경우에 문제가 많다. 다이 강도가 후-가공 에칭 단계에서 적어도 부분적으로 이론상으로 복구될 수 있는 반면에, 에칭 공정은 반도체 기판이 탑재된(is mounted) 캐리어(보통 접착 테이브)뿐만 아니라 반도체 다이 상의 능동 부품들을 손상할 수 있는 부식성 화학 물질들을 필요로 한다.
그러므로 그것에 의해 개별화된 집적 디바이스들의 다이 강도들을 보존하기 위해서, 종래의 레이저 다이싱 과정들에 비해서 개별화된 집적 디바이스들의 측면들에 대한 구조상의 손상을 감소하는 얇은 반도체 기판들을 다이싱하는 방법을 제공하는 것을 추구하는 것이 본 발명의 목적이다.
따라서, 본 발명은 레이저 에너지를 사용하여 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법을 제공하고, 방법은 다음 단계를 포함한다: 다이싱될 커팅 라인을 따라 위치한 기판의 일부분을 제거하기 위해, 제 1 레이저 빔을 기판에 따라 커팅 라인에 지향시키하는 단계로서, 제거된 기판의 일부분은 다이싱되었던 기판의 커팅 라인 부근에 인접하게 개주물 재료를 형성하는 전달 단계; 및 커팅 라인 부근에 형성된 개주물 재료의 열 처리를 수행하기 위해, 제 2 레이저 빔을 커팅 라인 부근에 인접하게 기판의 다른 부분으로 지향시키는 단계를 포함한다.
첨부 도면들을 더 상세하게 참조함으로써 이하 본 발명을 설명하는 것이 편리할 것이다. 도면들의 특수성 및 관련 설명은 청구항들로 정의되는 바와 같이 본 발명의 넓은 아이덴티피케이션의 일반성을 대체하는 것으로 이해되어서는 안된다.
본 발명에 따른 얇은 반도체 기판들을 다이싱하는 방법들의 예시들이 이제 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다:
도 1은 현재 발명을 구현하기 위해 적절한 레이저 다이싱 장치의 부분의 정면도;
도 2는 기판 홀더 상에 서포팅된 복수의 커팅 라인들을 포함하는 기판의 계획도를 도시하고 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 다이싱 방법을 도시한 도면;
도 3a 및 도 3b는 기판의 다이싱 동안 형성된 개주물을 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 따른 다이싱 방법을 사용하여 다이싱된 반도체 기판의 계획도;
도 5는 본 발명의 제 3 바람직한 실시예에 따른 또 다른 다이싱 방법을 사용하여 다이싱된 반도체 기판의 계획도.
도 1은 현재 발명을 구현하기 위해 적절한 레이저 다이싱 장치의 부분의 정면도이다. 레이저 다이싱 장치는 레이저 에너지를 사용하여 기판(1)의 타깃 표면(3) 상에 적어도 하나의 커팅 라인을 따라 실질적으로 플래너 반도체 기판(1)을 방사적으로 다이싱하도록 작동한다.
구체적으로, 도 1은 기판 홀더(H)를 도시하고, 이것은 다이싱 동안에 기판(1)을 서포팅하기 위해 테이블 또는 척크의 형태가 될 수 있다. 일루미네이터(I)는 하나 이상의 레이저 빔들을 포함할 수 있는 레이저 빔 출력(B)을 생산하기 위해 기판 홀더(H) 위쪽에 위치한다. 레이저 빔 출력(B)을 기판(1)의 타깃 표면(3) 위에 포커싱하기 위해, 프로젝션 시스템(P)은 이것이 기판 홀더(H) 상에 서포팅될 때, 일루미네이터(I) 아래에 위치한다. 기판(1)에 따른 레이저 빔 출력(B)의 충돌 영역이 T로 표시된다. 더욱이, 스테이지 어셈블리와 같은 작동기 시스템(A)은 XY 평면에 평행한 평면 상의 레이저 빔 출력(B)에 관한 기판 홀더(H)의 상대적인 이동을 야기한다.
더 상세하게, 일루미네이터(I)는 또한 레이저 소스(4)를 포함하고, 이것은 광학 축(6)을 따라서 펄스 레이저 복사를 출력할 수 있고, 프로젝션 시스템(P)의 광학 축(6)에 또한 공통된다. 레이저 소스(4)는, 펄스 간격, 반복 주기 및 상기 레이저 복사의 힘 또는 플루언스와 같은 파라미터들을 제어하기 위해, 다른 함수들 중에서 사용될 수 있는 제어기(4C)에 접속된다. 도 1에서, 제어 라인들 또는 버스들은 부딪친 또는 깨진 라인들을 사용하여 명시된다.
빔 스플리터(8)는 하나 이상의 레이저 빔들을 포함하는 레이저 빔 출력(B)으로 상기 레이러 복사의 양식을 형성한다. 이러한 특정 예시에서, 빔 스플리터(8)는 회전할 수 있는 테이블(82)에 마운팅되는 회절 광학 소자("DOE":Diffractive Optical Element)(8)를 포함하고, 이것은 DOE로 하여금 수직 Z축에 대해 회전되도록 허용한다. 이러한 회전할 수 있는 테이블(82)의 회전은 제어기(82C)에 의해 제어된다. DOE는 사용자에 의해 희망된 레이저 빔 출력(B)의 다양한 배열들을 생산하도록 설계될 수 있다.
전형적으로, 다이싱을 겪는 기판(1)은 원주의 프레임(도시되지 않음) 상에 부착된 테이프 또는 포일(foil) 상에 첫 째로 마운팅될 것이며, 원주 프레임에 부착된 테이프 또는 포일 상에 마운팅된 기판(1)의 이러한 합성 구조는 일반적으로 주변 클램핑의 수단으로 기판 홀더(H) 상에 마운팅된다.
바람직한 구성에서 기판(1) 상에 레이저 빔 출력(B)의 구성요소들에 포커싱하는 것 외에도, 프로젝션 시스템(P)은 또한 예를 들어 일탈 및/또는 왜곡 보정과 같은 다른 기능들을 수행할 수 있다.
도 1에 도시된 레이저 다이싱 장치는 일루미네이터(I)와 기판 홀더(H) 사이에 위치한 조정가능한 공간 필터(F)를 추가적으로 도시한다. 이러한 공간 필터(F)는 복수의 전동 판들(P1, P2)을 포함하고, 이들 전동판들(P1, P2)의 위치는 레이저 빔 출력(B)의 선택가능 레이저 빔(들)을 적어도 부분적으로 차단하기 위해서 그리고 바라는 대로 레이저 빔 출력(B)을 형성하기 위해서 조정될 수 있다.
전동판들(P1, P2)은 제어기(FC)에 연결된 각각의 모터들(M1, M2)을 사용하여 뒤로 이동가능하고 Y 방향과 평행이다. 또 다른 판들의 쌍(도시되지 않음)은 유사하게 또한 제어기(FC)에 연결된 각각의 모터들을 사용하여 뒤로 움직일 수 있고 X 방향에 평행인 것에 포함될 수 있다.
상술된 다양한 제어기들(4C, 82C, AC, FC)은 마스터 제어기(C)에 연결된다.
도 1에 도시된 바와 같이, DOE(8)를 떠나 프로젝션 시스템(P)에 들어가는 레이저 빔 출력(B)은 필수적으로 콜리메이트 빔들(collimated beams)을 포함한다. 이러한 특정 설정에서, 중간 초점면(focal plane)은 제 1 및 제 2 렌즈들(10a, 10b)을 사용하여 생성되고, 전동판들(P1, P2)이 처리된(disposed) 것이 이러한 평면 내에 있거나 또는 이것의 부근에 가깝게 있다. 이런 식으로, 전동판들(P1, P2)의 블랭킹(eclipsing) 가장자리들은 레이저 빔 출력(B)과 함께 타깃 표면(3) 상에 효과적으로 포커스된다.
도 2는 기판 홀더(H)에 의해 서포팅되는 복수의 커팅 라인들(2)을 포함하는 기판(1)의 계획도를 도시하고 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 다이싱 방법을 도시한다. 다양한 커팅 라인들(2)은 타깃 표면(3) 상에서 도시된다.
이러한 커팅 라인들(2)은 타깃 표면(3) 상의 매트릭스 배열에 분포된 집적 디바이스들(23) 사이의 일반적으로 수평 평면상의 X-Y 그리드 패턴에서 운영한다. 일반적으로 전형적인 반도체 기판(1) 상에 많은 이러한 집적 디바이스들(23)이 존재할 것이고, 오직 약간의 것들만 단순함과 분명함을 위해 여기에 도시된다. 도 2는 특정 방향에서(이러한 경우 ±Y ) 다수의 연속적인 커팅 라인들(2)을 따라 기판(1)을 다이싱하는 것에 대한 측면 단계 접근에 의해 팔로잉되는 세로의 스캔을 도시한다.
이 팔로잉은 다이싱 과정이 수행될 수 있는 방법의 예시이다. 기판(1)은 -Y 방향에서 빔 배열(B)을 스캐닝함으로써 커팅 라인(2a)을 따라 다이싱된다. 실제로, 이러한 상대적인 모션은 +Y 방향에서 기판 홀더(H)를 스캔하기 위해 액츄에이터 시스템(A)(도 1 참조)을 사용함으로써 성취할 수 있다.
커틴 라인(2a)을 따라 다이싱 런을 완료한 이후에, 액츄에이터 시스템(A)은 △X 양 만큼 +X 방향에서 기판 홀더(H)를 강화(step)하도록 액츄에이팅된다. 그 결과로, 레이저 빔 출력(B)은 -△X 양 만큼 타깃 표면(3)에 관하여 효과적으로 이동할 것이다. 기판(1)은 +Y 방향에서 빔 배열(B)을 스캐닝함으로써 커팅 라인(2b)을 따라서 현재 다이싱된다. 실제로, 이러한 상대적인 모션은 액츄에이터 시스템(A)이 -Y 방향에서 기판 홀더(H)를 스캔하도록 작동하기 위해서 성취될 수 있다.
참조의 목적들을 위해서, 도 2는 또한, 많은 커팅 라인들(2)의 세로의 중심 축들(2')을 도시한다. 도 2에 개략적으로 도시된 장치에서, 두 개의 분리된 선형 모터들(도시되지 않음)은 X 축과 Y 축에 관하여 45°의 각도에서 대하는 직교의 D1 및 D2 축들을 따라 기판 홀더(H)를 독립적으로 유도하도록 운영될 수 있다. 그와 같이, X 및/또는 Y 축에서 기판 홀더(H)의 모션은 D1 및 D2 축들을 따라 동시 드라이빙을 포함한다.
전형적으로, 예를 들어, 공기 베어링 또는 자기 베어링(도시되지 않음)의 도움으로 기판 홀더(H)는 XY 평면에 평행한 참조 표면(폴리쉬된 돌 표면)을 통해 부드럽게 흘러가도록(float) 야기될 것이다. 기판 홀더(H)의 정확한 위치는 간섭계들 또는 선형 인코더들과 같은 기구들을 위치시키는 도움으로 감시되고 제어될 수 있다. 게다가, 포커스 제어 또는 레벨 감지는 또한 전형적으로 기판(1)의 타깃 표면(3)이 프로젝션 시스템(P)에 관하여 바람직한 레벨에서 유지되는 것을 보장하기 위해 사용될 것이다.
도 3a 및 3b는 반도체 기판(1)의 다이싱 동안 형성된 개주물 재료(2c, 2d)를 도시한다. 도 3a에서, 레이저 빔 출력(B)은 기판(1)의 커팅 라인(2)을 따라 기판(1)을 다이싱했다. 도 3b에서, 용융되고 증발된 기판 물질의 일부가, 개주물 재료(2c, 2d)를 형성하기 위해 집적 디바이스들(23)의 측벽들을 따라 굳어진다는 것을 알 수 있다. 이러한 개주물 재료(2c, 2d)는 집적 디바이스들(23)의 다이 강도를 증가시키기 위해, 이것을 제거하고, 감소하고, 약화시키도록 진행되어야 한다.
예를 들어, 개주물 재료의 열 처리는 개주물 재료를 제거하기 위해 서빙할 수 있고 그러므로 이것을 감소하고 또는 함께 제거할 수 있다. 더욱이 또는 대안적으로, 개주물 재료를 약화시키고 다이 강도를 증가시키기 위해 개주물 재료의 열 처리는 이것을 다시 녹일 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따라서, 커팅 라인(2)에 따라 기판(1)의 다이싱 운영이 완료되자 마자, 커팅 라인(2)에 근접하게 형성된 용융된 또는 증발된 기판의 형태의 개주물 재료(2c, 2d)는 레이저 에너지에 의해 ㄱ가열됨으로써(heating) 처리될 것이다. 그러므로, 제 1 레이저 빔을 갖고 커팅 라인(2)을 따라 다이싱한 후, 제 2 레이저 빔은 그 이후에 커팅 라인(2) 부근에 기판(1) 상에 형성된 개주물(2c, 2d)을 포함하는 기판의 각 부분 상에 지향될 수 있다.
게다가, 제 3 레이저 빔은 커팅 라인(2)의 양 측면들 상에 형성된 개주물 재료(2c, 2d)의 열 처리를 수행하기 위해, 제 2 레이저 빔이 지향되었던 측면의 반대편에 커팅 라인(2) 부근의 기판(1)의 부분 상에 지향될 수 있다. 제 1, 제 2 및/또는 제 3 레이저 빔들은 더 빠른 출력이 원해진다면 차례로 따로따로 또는 동시에(DOE를 활용함으로써) 기판(1)의 부분 상에 지향될 수 있다. 각각의 제 1 , 제 2 및/또는 제 3 레이저 빔들이 동일한 레이저 출력 소스로부터 형성될 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다.
제 2 및/또는 제 3 레이저 빔에 대해 제 1 레이저 빔과 같은 동일한 레이저 출력 소스를 사용할 때, 레이저 빔의 디포커스를 적용함으로써 개조 레이어의 열 처리를 수행하기 위해 동일한 레이저 빔을 사용하는 것이 가능하다. 디포커싱의 행동은 일반적으로 레이저 스폿 사이즈를 증가하고 기판(1) 상의 레이저 빔의 영향을 낮춘다. 넷 효과는 저-전력 레이저 빔(B)이 열을 사용하여 앞서 언급한 바와 같이 이것을 처리하기 위해 개조 지역 상에 지향된다.
동시에 커팅 라인 및 커팅 라인 부근에 인접하게 개조물에 지향된 다수의 레이저 빔들을 활용하는 본 발명의 바람직한 다른 실시예가 이제 설명될 것이다.
도 4는 본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 따른 다이싱 방법을 사용하여 다이싱 되는 반도체 기판(1)의 계획도이다. 다이싱 과정은 집적 디바이스들(23)을 분리하기 위해 충분한 용융과 증발을 생성하는 레이저 빔에 포커싱된 높은 강도를 기초로 한다. 열 영향의 효과를 줄이기 위해, 특별한 빔 구성이 응용되고, 커팅 라인들(2)을 따라 지향된 내부 빔(들)이 다이싱을 위해 사용되고 커팅 라인들(2)에서 떠난 외부 빔들은 다이싱 동안 형성된 개주물 재료의 열 처리를 수행하기 위해 사용된다.
설명의 목적을 위해, 레이저 빔들(30, 32)이 그들 각각의 에너지 레벨들에 대응하는 크기들로 도시된다는 것은 주의해야 하고, 그리하여 더 높은 에너지 강도들을 갖는 레이저 빔들이 더 큰 직경들로 도시된다. 그러나, 실제로, 복수의 레이저 빔들은 상당히 유사한 직경들을 가질 가능성이 있다.
도시된 실시예에서, 리딩 빔(30)은 이것을 트레일하는 몇몇의 낮은 강도 트레일링 빔들(32) 사이의 중앙에 있다. 리딩 빔(30)은 가장 높은 전력을 포함하고 반도체 기판(1)의 커링 라인들(2)을 따라 다이싱된 라인들(36)을 형성하도록 사용된다. 리딩 빔(30) 및 트레일링 빔들(32)은 V-형상의 구성(34)을 형성할 수 있다.
횡 방향 내의 개별적인 리딩 및 트레일링 빔들(30, 32) 사이에 거리는, 이것이 결과를 낳는 개주물 재료의 양에 영향을 미치기 때문에, 기판 두께에 대해 최적화될 필요가 있다. 커팅 방향에 수직인 개별적인 빔들 사이의 횡방향 거리는
Figure 112015068217116-pat00003
에서
Figure 112015068217116-pat00004
가 될 수 있다. 커팅 방향에 평행한 개별적인 빔들 사이의 측면 거리는 개주물 재료가 쿨 다운하고 굳어지도록 허용할 만큼 넉넉해야한다. 이것은 사용된 레이저 빔(들)의 에너지 레벨에 의존하지만, 일반적으로 10~100
Figure 112015068217116-pat00005
의 순서이다. 테이블(18)을 위치시키는 것의 트레블의 속도는 전형적으로 초당 100mm에서 초당 500mm의 범위가 될 수 있다. 특히, 파라미터들은 이전의 레이저 빔(30, 32)에 의해 용융된 개주물 재료(2c, 2d)가 차후의 레이저 빔이 개주물 재료(2c, 2d) 상의 열 처리를 수행하도록 동작하기 위해 굳어지는 충분한 시간을 갖는다는 것을 보장하도록 조정되어야 한다.
본 발명에 해당되는 레이저 빔들(30, 32)을 리딩하고 트레일링하는 알맞은 수는 고정되지 않지만, 레이저 빔들의 전형적인 숫자가 1 리딩 레이저 빔(30) 및 커팅 라인(2)을 따라 리딩 레이저 빔(30)의 다른 면에 배열된 5 트레일링 레이저 빔들(32)을 포함하는 약 11이 될 수 있다. 이러한 구성에서, 리딩 레이저 빔(30)의 다른 면 상의 5 트레일링 레이저 빔들의 각 세트에 대한 강도 분포는 각각 50%, 30%, 20%, 10% 및 5%가 될 수 있다.
횡 방향에서 개별적인 리딩 및 트레일링 레이저 빔들(30, 32) 사이의 간격이 반드시 일정하지 않기 때문에, 스폿 패턴은 또한 도 3에 도시된 바와 같이 V-형상의 구성(34) 대신에 U-형상의 구성을 형성할 수 있다. 커팅 라인(2)의 끝에서, DOE는 반도체 기판(1)이 반대 방향에서 움직이는 동안, 커팅 라인(2) 부근에 대해 동일한 과정을 수행하기 위해 180°만큼 회전할 것이다. 대안적으로, DOE를 회전하는 대신, 반도체 기판(1)은 기판 홀더(H)를 회전함으로써 스스로 회전할 수 있다.
게다가, 리딩 레이저 빔(30)이기 기판(1)을 다이싱하기 위해 사용된 유일한 빔 즉, 싱글 레이저 빔이 아닐 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 특히, 싱글 리딩 레이저 빔(30)이 기판(1)을 다이싱할 충분한 에너지를 갖지 않는다면, 커팅 라인(2)을 따라 위치한 높은 에너지 레벨들을 갖는 복수의 유사한 레이저 빔들은 동일한 커팅 라인(2)을 따라 기판(1)을 연속하여 자르도록 사용될 수 있다. 이러한 구현에서, V-형상의 구성(34) 내의 리딩 레이저 빔(30)은 Y-형상의 구성이 되도록 커팅 라인(2)을 따라 배열된 리딩 레이저 빔들의 열을 대신 포함할 수 있다.
상기 접근은 차례로 개선된 다이-힘을 야기하는 적은 리캐스트(recast)를 야기하는 감소된 열 영향을 달성할 수 있다.
그럼에도 불구하고, V-형상의 구성(34)을 갖는 상기 접근에 대한 가능한 단점은 V-형상의 구성(34)의 앞에서 반도체 기판(1)을 주로 다이싱하는 리딩 빔(30)을 유지하기 위해 각 커팅 라인(2)을 다이싱한 후에 DOE를 회전하는 것이 반드시 필요하다는 것이다. 게다가, 낮은-K 반도체 기판들이 다이싱될 때, 박리를 예방하기 위해 시굴 단계가 집적 디바이스들(23)을 커팅 라인들(2)로부터 분리하도록 도입되어야 한다. 도 5에 도시된 바와 같은 하나의 해결책은 또한 V-형상의 구성(34)을 X-형상의 구성(38)으로 연장하는 것이다.
도 5는 본 발명의 제 3 바람직한 실시예에 따른 다른 다이싱 방법을 사용하여 다이싱된 반도체 기판(1)의 계획도이다. 이용가능한 전력이 충분하다면, V-형상의 구성(34)은 X-형상의 구성(38)으로 연장될 수 있고, 이것은 커팅을 위해 주로 사용된 중심 빔(40) 및 커팅 라인(2)을 따라 중심 빔(40)의 반대면들에 분포된 두 번째 빔들(42)을 포함한다. 이런 식으로, 싱글 패스는 다이싱을 수행하고 재료 제거 또는 감소를 리캐스트할 뿐만 아니라, 시굴이 또한 각 집적 디바이스(23)를 커팅 라인(2)으로부터 분리하는 동일한 패스 동안에 수행될 것이다. 상기 언급한 바와 같이, 이것은 특히 낮은-K 톱 레이어들을 갖는 반도체 기판들(1)에 대해 중요하고, 시굴은 반도체 기판(1)의 톱-레이어들의 박리를 예방하기 위해 요구된다. 게다가, "X-형상의" 구성(38)은 DOE를 회전하기 위해 회전 기계에 대한 필요를 제거한다.
본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 다이싱 방법들에서, 개주물의 레이저 열처리는 집적된 디바이스들(23)의 분리 이후에 수행된다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 레이저 프로세싱은 다이 강도의 감소를 또한 피하기 위해 서빙되는 처음의 커팅 리딩 또는 중심 레이저 빔들(30, 40)로부터 개주물을 감소하고, 제거하고 또는 약화시킨다. 프로세스 속도를 유지하기 위해서, 분리 및 개주물 재료 열 처리 단계들은 본 명세서에서 설명된 DOE를 사용함으로써 원 패스로 합쳐질 수 있다.
그러므로, 개별화된 집적 디바이스들(23)의 다이 강도들은 증가된다. 그러므로 생산성의 손실을 피하는 생산에서 상응하는 이득이 존재할 것이다.
본 명세서에서 설명된 발명은 구체적으로 설명된 것보다 변형들, 수정들 및/또는 부가들에 민감하며 본 발명이 상기 설명의 사상 및 범위 내에 있는 모든 변형들, 수정들 및/또는 부가들을 포함한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (15)

  1. 레이저 에너지를 사용하여 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법에 있어서,
    다이싱될 커팅 라인을 따라 위치한 상기 기판의 일부분을 제거하기 위해, 제 1 레이저 빔을 상기 기판을 따라 커팅 라인에 지향시키는 단계로서, 상기 제거되는 기판의 상기 일부분은 다이싱되었던 상기 기판의 상기 커팅 라인 부근에 인접하게 개주물 재료(recast material)를 형성하는, 상기 지향시키는 단계; 및
    상기 커팅 라인에 인접하여 형성된 상기 개주물 재료의 열 처리를 수행하기 위해, 제 2 레이저 빔을 상기 커팅 라인 부근의 상기 기판의 다른 부분 위에 지향시키는 단계를 포함하는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 레이저 빔에 의해 형성된 상기 개주물 재료는 상기 제 2 레이저 빔이 상기 개주물 재료의 열처리를 실행하도록 지향되기 전에 충분한 시간동안 굳어지도록 허용되는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 레이저 빔은 디포커싱되어 강도가 감소되는 상기 제 1 레이저 빔을 포함하는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 레이저 빔들은 동시에 상기 기판상에 지향되는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 레이저 빔들은 회절 광학 소자(diffractive optical element)에 의해 상기 기판의 상이한 부분들에서 동시에 형성되도록 배열되는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 레이저 빔은 상기 제 1 및 제 2 레이저 빔들이 상기 기판에 관하여 움직이는 방향에서 상기 제 2 레이저 빔 앞에 위치하여 이끌고, 상기 제 1 레이저 빔은 상기 제 2 레이저 빔보다 더 높은 에너지 레벨을 갖는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 레이저 빔이 아니라 상기 제 1 레이저 빔이 충분한 용융 및 증발을 생성하여 상기 기판을 다이싱 하기에 충분한 에너지 레벨을 갖도록 구성되는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 커팅 라인의 양 측면들 상에 형성된 개주물 재료의 열 처리를 수행하기 위해 상기 제 2 레이저 빔이 지향되는 측의 반대편인 커팅 라인의 한 측 상의 커팅 라인 부근의 상기 기판의 일부분 상에 제 3 레이저 빔을 지향시키는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저 빔들은 동시에 상기 기판의 각각의 부분들에 지향되는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서 ,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저 빔들은 V-형상의 구성으로 함께 배열되는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저 빔들은 회절 광학 소자에 의해 패터닝되고, 여기서 제 2 커팅 라인을 다이싱하는 단계는 또한 회절 광학 소자를 회전시키는 단계, 상기 제 2 커팅 라인을 따라 상기 기판을 다이싱하기 위해, 제 1 커팅 라인을 따라 이동한 반대의 방향으로 다이싱할 때 회절 광학 소자에 관한 기판을 이동시키는 단계를 포함하는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 레이저 빔들은 세 개 이상(more than)의 레이저 빔들을 포함하고, 상기 복수의 레이저 빔들은 커팅 라인의 대향 측면들 상에 배열된 다수의 트레일링 레이저 빔들 앞에 위치한 리딩 레이저 빔과 함께 배열되고, 상기 다수의 트레일링 레이저 빔들은 상기 리딩 레이저 빔보다 더 낮은 에너지 레벨들을 개별적으로 갖는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    X-형상의 구성을 형성하기 위해 상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저 빔들에 관하여 배열된 추가의 레이저 빔들을 또한 포함하는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 레이저 빔의 에너지 레벨 분포는 상기 커팅 라인에 위치한 중앙 레이저 빔의 에너지 레벨이 상기 커팅 라인으로부터 떨어져 위치한 레이저 빔의 에너지 레벨보다 더 높은 분포인, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 레이저 빔들을 상기 제 1 레이저 빔 외에도 상기 기판의 상기 커팅 라인 상에 지향시킴으로써, 다이싱 될 커팅 라인을 따라 위치한 상기 기판의 상기 부분을 더 용융시키는 단계를 또한 포함하는, 반도체 기판에 포함된 복수의 집적 디바이스들을 다이싱하는 방법.
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