KR101944657B1 - 분할된 레이저 빔들을 이용한 반도체 워크피스의 레이저 스크라이빙 방법 - Google Patents

분할된 레이저 빔들을 이용한 반도체 워크피스의 레이저 스크라이빙 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 경질의 기판들 상에 형성된 반도체 디바이스들을 원패스 공정으로 분리시키기 위한 효과적인 급속 레이저 가공 방법을 제공한다. 상기 방법은 스크라이빙 궤적을 따라 벌크 워크피스 내로 깊게 연장되는 파쇄부들을 발생시키는 것에 기초하며, 열 응력은 적어도 1차 및 2차 펄스들을 포함하는 적어도 2개의 가공(극초단 펄스) 펄스형-빔들을 전달함으로써 유도된다. 상기 1차 펄스들은, 2차 펄스들의 보다 효과적인 흡수를 허용하는 축열 영역을 발생시키는데 사용되며, 워크피스를 분리형 피스들로 기계적으로 분리시키는데 필요한 기계적 결함을 생성하기에 충분한 열 구배를 발생시킨다.

Description

분할된 레이저 빔들을 이용한 반도체 워크피스의 레이저 스크라이빙 방법
본 방법은 레이저 재료 가공에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 경질 취성 반도체 기판들 또는 다이들을 분리시키기 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
웨이퍼 다이싱은 점점 작아지고 보다 복잡해지고 있는 반도체 디바이스들의 제조에 중요한 역할을 한다. 실리콘 카바이드(Silicon carbide; SiC) 및 갈륨 니트라이드(gallium nitride; GaN) 기판들은 차세대 고주파(high frequency; HF) 통신 및 높은 파워(high power; HP) 컨버터 전자 장치들에 전용된다. 이러한 디바이스들의 제조는, 웨이퍼 다이싱(분리) 동안, 둘다 극히 경질 재료들인 실리콘 카바이드(SiC) 및 갈륨 니트라이드(GaN)와 같이, 기판 및 다양한 기능층들(코팅들) 모두의 다양한 내측 및 외측 결함들의 출현을 최소화하기 위한 첨단 다이 가공 기술을 요구한다. 공정은, 초기 웨이퍼들 또는 기판들이 금속 전극들과 함께 기능화 층들의 복잡한 배치로 코팅되기 때문에 보다 어려워지고, 기판들의 재료는 실리콘 카바이드(SiC)와 같이 특히 경질 재료들로 선택된다. 이러한 경우, 기능화된 표면들이, 일반적으로, 가장 자주 사용되는, 기판 및 종래의 "레이저 다이싱" 및 유사 기술이 더 이상 사용될 수 없다는 점에서 다른 상이한 물성들을 갖기 때문에, 가공 속도를 증가시키는 데 도움을 주는 해결책들에 대한 필요성이 있다.
2013년 10월 8일 공개된 US 특허 제8551792호(B2)는 반도체 웨이퍼의 다이싱 방법을 개시한다. 방법은 1 피코초와 1000 피코초 사이의 펄스 폭을 갖고, 스크라이빙될 재료의 열 완화 시간보다 짧은 펄스들 사이의 시간에 대응하는 반복 주파수를 갖는 레이저를 사용하여, 웨이퍼의 표면으로부터 재료를 제거시키기 위해, 다이스 레인들을 따라 적어도 하나의 유전체 층을 스크라이빙하는 단계를 포함한다. 이후, 웨이퍼는 금속층을 통해 및 적어도 부분적으로 반도체 웨이퍼의 기판을 통해 다이싱된다.
2003년 5월 13일 공개된 US 특허 제6562698호(B2)는 기판의 탑 표면 위에 제1 및 제2 레이저 빔을 조준하는 단계; 코팅 층을 가로질러 제1 레이저 빔을 스캔함으로써 코팅층 내에 스크라이브 라인들을 형성하는 단계; 및 각각의 케르프(kerf)를 형성하기 위해 제2 레이저 빔으로 스크라이브 라인들을 따라 기판을 절단하는 단계를 포함한다. 장치는 기판의 코팅층 위에 배치된 제1 파장을 갖는 제1 레이저 및 기판의 표면 위에 배치된 제1 레이저와 상이한 제2 파장을 갖는 제2 레이저를 포함한다. 코팅층은 제1 레이저의 파장에 대한 제1 흡수 계수를 갖고, 반도체 기판은 제1 흡수 계수보다 작은 제2 흡수 계수를 갖는다. 제1 레이저 빔으로부터의 에너지는 코팅층 내로 흡수되어, 그 내부에 스크라이브 라인들을 형성할 수 있고, 제2 레이저 빔은 스크라이브 라인들을 따라 기판을 절단한다.
2005년 4월 28일 공개된 일본 특허 출원 제2005116844호(A)는 반도체 디바이스의 제조 방법을 개시한다. 상기 발명의 목적은, 표면 층이 반도체 기판과 상이한 재료로 구성될 때에도, 워크피스의 표면 층 상에 치핑 및 박리의 발생을 억제시키면서 치핑을 감소시키는 것이다. 방법은, 반도체 기판 위에 반도체 요소들이 형성되는 스크라이브 라인의 표면을, 스크라이브 라인의 표면 상에 수렴된 제1 레이저 광빔으로 스캐닝함으로써 그루브를 형성하는 공정 및 제1 스크라이브 라인을 따라 반도체 기판의 내측 상에 제2 레이저 광빔을 수렴시킴으로써, 다중 광자 흡수에 의해 개질된, 개질된 영역을 형성하는 공정을 포함한다. 표면 그루브가 제1 레이저 광빔에 의해 스크라이브 라인 상에 형성되기 때문에, 칩들 또는 크랙들의 발생이 반도체 기판의 표면에서 독립적으로 억제되며, 반도체 기판은 제2 레이저 광에 의해 다중 광자 흡수를 이용함으로써 개질된 영역을 형성한 후 쉽게 절단될 수 있다는 것이 주장된다.
종래 기술의 방법들은 웨이퍼 분리를 위해 사용되는 기판 두께, 재료 타입 및 가공 품질에 대한 제한들을 부가한다. 다수의 기능화된 코팅들로, SiC 또는 GaN과 같은 경질 취성 재료들을 처리하기 위해, 상기 언급된 기술은 레이저 파워의 증가 또는 분리 라인당 레이저 빔 패스의 수를 요구한다. 또한, 어떤 경우에는, 재료의 층들보다 더 많이 개질시키는 것이 필요하다. 결과적으로, 이는 반도체 디바이스 성능 및 생산 수율 모두에 대해 언급된 효과를 갖는다.
상기 나타낸 단점들을 제거하기 위해, 이러한 발명은 경질의 기판들 상에 형성된 반도체 디바이스들을 분리하기 위한 효과적인 급속 레이저 가공 방법을 제공한다. 클리빙/파쇄(다이싱) 공정을 위한 디바이스 또는 기판의 준비 동안, 손상 영역("개질"이라고도 할 수 있음)은, 열 응력이, 의도된 분리 궤적을 따라 바람직하게는 평면형 워크피스의 제1 표면으로부터 연장되는 크랙 또는 파쇄부를 유도한다는 것이다. 응력은 원패스 공정에 의해 재료의 국부 열 히팅 및 후속 냉각에 의해 유도되며, 따라서, 생산 수율을 증가시킨다. 이후, 용어 "워크피스"는 용어 기판, 다층 기판, 웨이퍼, 웨이퍼 시트, 디바이스(들), 또는 가공 및 후속 기계적 분리(다이싱 면들을 따라 파쇄시킴)를 위해 준비되는 유사한 항목을 포함하도록 정의될 것이며 호환될 수 있게 사용될 것이다.
본 발명은 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법을 개시하는데, 워크피스는 2.5 내지 4 eV의 범위의 에너지 밴드갭을 갖는 재료의 적어도 하나의 기판 층을 포함하며, 상기 워크피스는 제1 및 제2 평행 표면을 갖고, 펄스형 빔 레이저 방사선 소스가 사용되는 한편, 워크피스 또는 가공 레이저 빔들은 의도된 스크라이빙 궤적을 따라 상대적으로 이동된다. 방법은 적어도 1차 및 2차 펄스들을 포함하는 펄스형 빔 레이저 소스에 의해 제공되는 초기 빔으로부터 적어도 2개의 펄스형 빔들(가공 펄스형 빔들)을 형성하는 단계; 적어도 하나의 1차 및 2차 펄스형 빔들에 대해 상대적으로 이동되는, 워크피스 상으로 및 그 내로 수렴 수단을 통해 상기 펄스들을 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 펄스들이 상기 기판 층 재료 전자-포논 완화 시간, 즉, 재료 격자 포논 흡수 시간을 약간 초과하는 시간 간격에 의해 지연되는 한편, 시간 간격은 수십 내지 수백의 피코초로 설정되는 한편, 스크라이빙 영역 내의 1차 펄스들은 적어도 하나의 열영향부의 표면 어블레이션 및 축열을 개시 및 유지하는 데 사용되며, 대응하는 2차 펄스들은 상기 열영향부와 중첩되며, 이와 같은 방법으로, 축적된 에너지(열) 및 "예열된"(열영향부)로 인해, 2차 펄스 유도 어블레이션 및 에너지 흡수가 훨씬 더 효율적으로 된다. "예열" 및 후속 어블레이션은 상기 기판 층의 표면 상에 손상 구조물들의 출현을 야기하고, 상기 손상 구조물들은 열 구배 및 급속 비균일 냉각에 의해 생성되는 큰 파쇄부들 및 크랙들(기판 층의 깊이로 연장됨)을 위한 전구체로서 기능한다. 상기 크랙들 및 파쇄부들은 스크라이빙 궤적을 따라 분리 평면 내에 상기 레이저 재료 벌크의 장력에 의해 생성된다.
방법을 더 잘 이해하고, 실용적인 어플리케이션들을 이해하기 위해, 이하 그림들이 제공되고 이하에 참조된다. 도면들은 단지 예로서 제공되며 본 발명의 범주를 제한해서는 안된다.
도 1은 2개의 펄스 쌍 구성으로 진행되는 동안 공정 워크피스의 표면의 실시간 변화를 도시한 것이다. 워크피스는 방향(1)으로 선형으로 이동된다.
도 2는 SiC 기판에 의해 1차 및 2차 펄스들 에너지의 단일 쌍의 결과로서 부피에 형성된 장력을 도시한 것이다.
도 3은 개시된 방법을 실현하기 위해 필요한 일반화된 기본 레이저 가공 셋업을 도시한 것이다.
도 4는 개시된 방법을 실현하기 위해 필요한 구체적인 가공 셋업을 도시한 것이다.
도 5는 스크라이빙된 금 코팅된 기판의 표면을 도시한 것이다.
도 6은 클리빙 후 금 코팅된 기판의 측면도이다.
이러한 발명은 경질 취성 재료, 바람직하게는 SiC의 적어도 하나의 층을 포함하는 단일 기판 상에 형성되는 반도체 디바이스들을 분리하기 위한 레이저 가공 방법을 제공한다. 다이싱/클리빙/파쇄 공정을 위한 샘플의 준비 동안, 의도된 분리 면들을 따라 워크피스를 최소의 결함으로 분할하는 것에 도움을 주는 벌크 손상 구조물이 달성된다(다이들 또는 칩들 내로 스크라이빙된 웨이퍼의 분리 기술이 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져야 한다).
가장 바람직한 실시예에서, 워크피스는 금속, 반도체 또는 유전체 코팅과 함께, 실리콘 카바이드, 4H 폴리타입(4H-SiC)(다른 변형들도 또한 사용될 수 있음)의 메인 기판 층을 포함한다. 워크피스는 제1 및 제2 평행 표면을 갖는다. 펄스형 레이저 빔 소스는, 근 UV - 중 IR 스펙트럼 범위(예를 들어, 515 또는 1030 nm)의 범위에 있고, 1 ps 미만, 바람직하게는 200 내지 500 fs(FWHM/1,41)의 범위의 펄스 지속 시간을 갖는, 파장을 갖는 방사선을 제공한다. 초기 빔은 예를 들어, 적어도 2개의 광학 빔 스플리터들, 및 시간 지연 라인(2개의 슬라이딩 가능한 미러들)을 특징으로 하는, 가이드된 빔 조작 어셈블리다. 제1 빔 스플리터는 초기 빔을 1차 및 2차 펄스형 빔들로 분리시키는 한편, 제2 빔 스플리터는, 1차와 2차 펄스들 사이의 제어된 시간 지연이 도입된 후, 단일 광학 경로 상에서 상기 빔들을 결합시킨다. 빔 조작 어셈블리가 상기 1차 및 2차 펄스들을 생성하기 위해 다수의 방법으로 배치될 수 있다는 것이 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 자명해야 한다. 펄스형 빔들 모두는 0.1 내지 0.4의 범위 내의 바람직한 개구수를 갖는 빔 수렴 수단(포커싱 미러, 대물 렌즈 등)을 통해, 적어도 하나의 스크라이빙 궤적을 따라 의도된 스크라이빙 영역으로 향한다. 이러한 경우는 도 1에 도시되어 있는 한편, 1차 및 2차 빔(2)은 워크피스 샘플의 표면 상으로 수렴된다.
워크피스는 선형으로 이동되며, 이와 같은 방법으로, 1차 및 2차 펄스들은 마이크로미터당 2 내지 8의 펄스들의 펄스 패키지의 의도된 스크라이빙 영역으로 전달된다. 각 1차 펄스는 메인 기판 재료의 전자-포논 완화 시간을 약간 초과하는 더 짧은 시간 간격만큼 지연되고, 바람직한 경우에는, 예를 들어 200 kHz의 주파수로 설정되는 초기 레이저 소스의 펄스 반복 주기의 절반만큼 지연되는 적어도 하나의 대응 2차 펄스가 수반된다. 다른 경우에는, 이는 10 내지 1000 ps의 범위 내에서 선택되어야 한다. 스크라이빙 영역 상으로 전달된 1차 펄스들은 기능층(3) 또는 메인 기판층 상에 증착된 층들의 시스템, 어블레이션 및 축열(추가적인 열을 증가시키는 것에 의함-"예열")에 대응할 수 있는 표면을 개시 및 유지하는데 사용될 수 있다. 또한, 1차 펄스들은 상기 기판 층의 표면 상에 작은 물리적 변화들을 개시하고, 응력 유도된 기계적 결함에 대한 감소된 손상 임계값을 야기하며, 따라서, 크랙 또는 파쇄 전구체(4)를 형성할 수 있다. 펄스 지속 시간이 펨토초 범위 내로 선택되고, 2차 펄스들의 도달 사이의 시간 간격이 SiC의 전자 포논 완화 시간과 비교할만하기 때문에, 국부화된 적어도 하나의 열영향부가 형성된다. 결과적인 펄스들을 위해, 어블레이션 및 에너지 흡수는 상기 열영향부의 범위 내에서 훨씬 더 효율적으로 된다. 각 연속적인 1차 펄스 후에 도달하는 대응 2차 펄스들은 상기 열영향부와 중첩하며, 이와 같은 방법으로, 충분한 경사진 열 구배 및 급속 비균일 냉각은 벌크 기판 재료에서 높은 장력들을 생성하며, 손상 구조물(5)-기판 층의 표면으로부터 연장되는 기계적 결함을 확장시키는 시스템이 나타난다. 2차 펄스들이 열영향부 내의 열 증착 역할을 할 뿐만 아니라, 기판 표면 및 코팅들(3)의 어블레이션 공정을 지지할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 이러한 가공 방법의 원리들이 하나 이상의 펄스의 축적 효과에 기초하기 때문에, 1차 펄스는 후속 1차 펄스에 대한 2차 펄스로서 기능할 수 있다. 도 1의 펄스 쌍들을 전달하는 입사 펄스형 빔들(2), 코팅층(3), 반도체 기판(6), 크랙 전구체(4), 근사화된 파쇄부 성장 바텀 에지 라인(5), 1차 및 2차 펄스 쌍이 형성된 단일 장력 프로파일(7)(펄스 쌍들을 위한 프로파일 쌍들), 워크피스 이동 방향(1)이 도시되어 있는 경우 공정이 도시된다. SiC 기판에 의한 1차 및 2차 펄스 에너지 흡수의 단일쌍의 결과로서 부피 내에 형성된 장력이 도 2에 도시되어 있다. 최상의 결과를 위해, 가공 펄스 에너지들이 4 내지 50 μJ의 범위 내에서 선택되어야 한다.
다른 바람직한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 1차 및 2차 펄스형 빔들은 빔 조작 어셈블리의 빔 조작 요소들을 통해 가이드되며, 적어도 하나의 펄스형 빔 파라미터들, 예를 들어, 파장, 펄스 지속 시간, 펄스 시간 엔벨로프 형상 또는 스펙트럼, 빔 발산, 공간 스펙트럼, 시간 또는 공간 위상 변조 또는 이와 유사한 것이 개질된다.
다른 바람직한 실시예에서, 상기 1차 및 2차 펄스형 빔들은 동일한 빔 파라미터들로 설정된다.
다른 바람직한 실시예에서, 워크피스는 상이한 재료들의 기판 층 및 2개 이상의 코팅층들을 포함한다.
다른 실시예에서, 1차 펄스형 빔은 제1 표면 상으로 또는 그 아래에 포커싱되며-수렴 지점 또는 초점은 코팅층들을 어블레이팅하는 워크피스의 제1 표면 아래에 배치/형성되며, 코팅층 두께는 상기 적어도 하나의 경질 취성 기판 층을 커버하지 않고 감소되거나 완전히 제거되고 열영향부가 형성되며, 2차 펄스 레이저 빔 수렴 지점은 워크피스의 제1 표면 아래에 배치된다.
다른 실시예에서, 2차 펄스형 빔은 의도된 스크라이빙 영역 내로 포커싱되기 전 증가된 발산이 되도록 개질되며, 이와 같은 방법으로, 초점은 1차 펄스형 빔의 초점(또는 빔 수렴 지점들) 아래에 배치되고, 상기 열영향부와 중첩되어, 다광자 흡수로 인해 증착된 열의 양을 증가시키는데, 이는 다광자 흡수 단면 계수가 재료 온도의 증가에 의해 증가되기 때문이다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 기판 층 재료의 워크피스는 갈륨 니트라이드이다.
다른 바람직한 실시예에서, 워크피스는 상이한 재료들의 기판 층 및 2개 이상의 코팅층들을 포함하며, 상기 층들을 점진적으로 제거하며 축열 영역을 점진적으로 형성하기 위한, 추가의 가공 빔들이 발생된다.
다른 바람직한 실시예에서, 워크피스는 비평면형 표면들을 포함하며, 가공 공정 동안, 워크피스 제1 표면과 수렴 수단 사이의 일정한 거리가 능동적으로 유지된다.
본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 개시된 발명을 적절히 실현할 수 있도록, 도 3 및 도 4가 제공된다. 도 3은 개시된 방법과 관련된 결과들을 생성하기 위해 요구되는 간단한 가장 일반적인 시스템을 도시한 것으로, 펄스형 레이저 소스(8)가, 펄스형 레이저빔의 스플리팅이 발생하고 적어도 1차와 2차 펄스들 사이의 지연이 도입되는, 일반화된 빔 조작 어셈블리(9)를 통해 가이드되는 초기 펄스형 빔(11)을 제공하는데 사용된다. 적어도 하나의 1차 및 하나의 2차 펄스형 빔들이 상기 펄스형 빔 조작 어셈블리(9)로부터 가이드되기 때문에, 이들은 빔 수렴 수단(10)을 통해 가이드된다. 빔 수렴 수단은 구면 렌즈, 비구면 렌즈, 대물 렌즈, 또는 곡면 미러 포커싱 미러일 수 있다. 적어도 하나의 1차 및 2차 가공 빔(12)에 포함된 가공 펄스들이 쌍으로 또는 펄스들 번들로 생성되어야 하기 때문에, 빔 조작 어셈블리 내부의 초기 펄스형 빔(11)이 2개 이상의 최종 1차, 2차 등의 펄스들을 생성하기 위해 분할되어야 한다는 것을 유의해야 한다. 또한, 본 방법에 따르면, 가공 빔들(12) 또는 워크피스(13) 또는 모두는 횡방향으로 이동되어야 하고, 이를 달성하는 가장 간단한 방법은, 가공 동안, 또는 가공 시스템 자체를 배치함으로써, 또는 검류계 스캐너 등을 사용함으로써 전동식 선형 이동 스테이지 컴플렉스(14) 상에 워크피스(13)를 장착시키는 것이다.
도 4는 예시적인 빔 조작 어셈블리가 공정을 위해 어떻게 선택되어야 하는지를 도시한 것으로, 초기 펄스형 빔(11)은 2개의 빔 스플리터들(15) 및 변위가능한 루프톱 타입 리플렉터 또는 유전체 프리즘으로 대체될 수 있는, 적어도 2개의 변위가능한 미러들(16)로 구성되는 지연 라인을 포함하는 펄스형 빔 조작 어셈블리(9)에서 분할되는데, 이들은 본 기술 분야에 알려진 표준 해결책이기 때문이다. 전기 광학 변조기, 음향 광학 변조기, 회절성 광학 기기들, 복굴절 재료들 사용으로 제조되는 요소들의 사용을 포함하는 다른 해결책은 초기 펄스형 빔(11)의 메인 광축으로부터 이들을 제거하지 않고도 상기 펄스들을 분리 및 지연시키는데 사용될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 빔 조작 요소 또는 디바이스는 적어도 하나의 분리된 펄스형 빔들의 파장, 펄스 폭, 시간 엔벨로프, 공간 강도 분포 또는 위상 변조, 발산, 극성과 같은 펄스형 빔 파라미터들을 변화시키기 위한 각각의 광학 경로(17) 내에 포함될 수 있다. 조작 요소는(17), 빔을 다수의 평행 빔들로 스플리팅하기 위한 회절 요소, 위상판, 비선형 조화파 생성 결정, 포커싱 또는 초점 이탈 렌즈, 액정 위상 변조기, 적응 광학 요소 또는 상기 적어도 하나의 펄스형 빔들의 공간, 시간 또는 스펙트럼 특성을 변화시키기 위한 임의의 다른 요소들일 수 있다. 또한, 빔 조작 어셈블리 및 수렴 수단은 단일 디바이스에 일체화될 수 있다.
본 발명을 잘 개시하기 위해, 이하의 예시들이 제공된다. 그럼에도 불구하고, 개시된 예시들 및 언급된 파라미터들은 본 발명을 더 잘 이해하는 것에 도움을 주기 위해 제공되며 그 범위를 제한하지 않는다. 이들 파라미터들은 유사하거나 상이한 결과를 재생성하면서 넓은 간격으로 변화될 수 있지만, 다이싱 공정의 주요 개념이 동일하게 유지된다.
실시예 1
워크피스 기판 재료는 금의 단일 금속 코팅을 갖는 SiC(4H-SiC)이다. 동일하게 결합된 1차 및 2차 펄스 에너지는 10 마이크로줄이다. 레이저 소스는 1030 nm의 출력 방사선 파장, 300 fs 미만의 펄스 폭(반치전폭(FWHM)(full width at half maximum)/1.41)을 갖고, 200 kHz의 출력 주파수에서 설정된, 펨토초 레이저다. 1차 및 2차 빔들 모두는, 비선형 제2 조화파 생성 결정이 515 nm 파장이 되도록 변경된다. 1차 및 2차 펄스들은 100 ps의 지연으로 설정된다. 포커싱 유닛에는 15 mm의 초점 길이를 갖는 빔 수렴 수단으로서, 0.15 NA 포커싱 대물 렌즈가 배치된다. 선형 워크피스 이동 속도는 100 mm/s으로 설정된다. 이러한 가공의 결과가 도 5 및 도 6에 요약되어 있다.

Claims (9)

  1. 워크피스가 2.5 내지 4 eV의 범위 내의 밴드갭을 갖는 경질 취성 재료의 적어도 하나의 기판 층을 포함하고, 상기 워크피스가 제1 및 제2 평행 표면을 가지며, 1차 펄스형 레이저 빔 및 2차 펄스형 레이저 빔인 적어도 2개의 펄스형 레이저 빔을 발사하도록 펄스형 빔 레이저 소스가 사용되는 한편, 상기 워크피스 또는 가공 레이저 빔들은 의도된 스크라이빙 궤적을 따라 상대적으로 이동되는 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법으로서,
    펄스형 레이저 빔은 펄스형 빔 레이저 소스로부터 초기 빔을 분리시키도록 배치된, 빔 조작 어셈블리를 통해 초기 빔이 가이드되고, 상기 초기 빔은 1차 펄스를 포함하는 적어도 하나의 1차 펄스형 레이저 빔 및 2차 펄스를 포함하는 적어도 하나의 2차 펄스형 레이저 빔으로 분할되며; 상기 1차 펄스형 레이저 빔 및 2차 펄스형 레이저 빔이 빔 수렴 수단을 통해 워크피스 내의 적어도 하나의 스크라이빙 궤적을 따라 의도된 스크라이빙 영역 내로 전달된 후, 상기 1차 및 2차 펄스형 레이저 빔은 마이크로미터당 2 내지 8 펄스들의 펄스 패키지로 의도된 스크라이빙 영역 내로 전달되는 한편; 각 1차 펄스는, 상기 기판층 재료 전자-포논 완화 시간을 약간 초과하는 시간 간격만큼 지연되는, 적어도 하나의 대응 2차 펄스가 수반되며; 이와 같은 방법으로, 상기 스크라이빙 영역 내의 1차 펄스형 레이저 빔이 적어도 하나의 열영향부에서 표면 어블레이션 및 축열을 개시하고 유지하며, 대응 2차 펄스형 레이저 빔이 상기 열영향부와 중첩되며; 이와 같은 방법으로, 열 구배 및 급속 비균일 냉각으로 인해, 다이싱 면을 따라 상기 기판 층 표면으로부터 기판의 깊이로 연장되는 크랙들 및 파쇄부들을 생성시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 1차 및 적어도 하나의 2차 펄스형 레이저 빔이 상기 빔 조작 어셈블리 내에서 개질되는 한편, 상기 개질은 파장, 펄스 지속 시간, 펄스 시간 엔벨로프 형상 또는 스펙트럼, 빔 발산, 공간 스펙트럼 또는 이와 유사한 것과 같은 적어도 하나의 펄스형 레이저 빔 파라미터들의 변화를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 펄스형 레이저 빔들은 동일한 빔 파라미터들로 설정되는 것을 특징으로 하는, 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 제1 표면은 상이한 재료들의 하나 이상의 코팅 층들을 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    펄스형 레이저 빔 레이저 소스는 근 UV 내지 근 IR의 범위의 파장 및 200 내지 1000 fs의 범위의 펄스 지속 시간을 갖는 방사선을 방출하는 것을 특징으로 하는, 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 1차 및 2차 펄스형 레이저 빔의 펄스 에너지들은 4 내지 50 μJ의 범위 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 펄스형 레이저 빔은 코팅 층들을 어블레이팅하는 워크피스의 제1 표면 상으로 또는 아래에 포커싱되며, 상기 코팅 층 두께가 상기 적어도 하나의 경질 취성 기판 층을 커버하지 않고 감소되거나 완전히 제거되며, 열영향부를 형성하는 것을 특징으로 하는, 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법.
  8. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2차 펄스형 레이저 빔은 의도된 스크라이빙 영역으로 포커싱되기 전 증가된 발산이 되도록 개질되며, 이와 같은 방법으로, 상기 2차 펄스형 레이저 빔의 수렴 지점은 1차 펄스형 레이저 빔의 빔 수렴 지점 아래에 배치되고, 상기 열영향부와 중첩하여, 상기 기판 층 벌크에서 다광자 흡수로 인해 증착되는 열의 양을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법.
  9. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크피스는 2.5 내지 4 eV의 범위 내의 밴드갭을 갖고 실리콘 카바이드 또는 갈륨 니트라이드의 적어도 하나의 기판층 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 워크피스 레이저 스크라이빙 방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6781649B2 (ja) * 2017-03-13 2020-11-04 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6781650B2 (ja) * 2017-03-13 2020-11-04 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6802094B2 (ja) * 2017-03-13 2020-12-16 株式会社ディスコ レーザー加工装置
JP6802093B2 (ja) * 2017-03-13 2020-12-16 株式会社ディスコ レーザー加工方法およびレーザー加工装置
DE102019006095A1 (de) * 2019-08-29 2021-03-04 Azur Space Solar Power Gmbh Vereinzelungsverfahren zur Vereinzelung einer mehrere Solarzellenstapel umfasssenden Halbleiterscheibe
DE102020134197A1 (de) 2020-12-18 2022-06-23 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Trennen eines Materials
DE102020134751A1 (de) * 2020-12-22 2022-06-23 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum Trennen eines Werkstücks
DE102021122754A1 (de) 2021-09-02 2023-03-02 Trumpf Laser Gmbh Vorrichtung zum Bearbeiten eines Materials
CN114851352B (zh) * 2022-05-23 2023-11-28 松山湖材料实验室 电阻加热元件及其制造方法
CN117020446B (zh) * 2023-10-09 2023-12-26 江苏芯德半导体科技有限公司 一种硅衬底氮化镓晶圆的切割方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012086226A (ja) 2010-10-15 2012-05-10 Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd レーザー加工装置、被加工物の加工方法および被加工物の分割方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6562698B2 (en) 1999-06-08 2003-05-13 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Dual laser cutting of wafers
US6955956B2 (en) * 2000-12-26 2005-10-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
JP2005116844A (ja) 2003-10-09 2005-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP2005138143A (ja) * 2003-11-06 2005-06-02 Disco Abrasive Syst Ltd レーザ光線を利用する加工装置
US7486705B2 (en) * 2004-03-31 2009-02-03 Imra America, Inc. Femtosecond laser processing system with process parameters, controls and feedback
JP4856931B2 (ja) * 2004-11-19 2012-01-18 キヤノン株式会社 レーザ割断方法およびレーザ割断装置
US8093530B2 (en) * 2004-11-19 2012-01-10 Canon Kabushiki Kaisha Laser cutting apparatus and laser cutting method
US7301981B2 (en) * 2004-12-09 2007-11-27 Electro Scientific Industries, Inc. Methods for synchronized pulse shape tailoring
US9138913B2 (en) * 2005-09-08 2015-09-22 Imra America, Inc. Transparent material processing with an ultrashort pulse laser
KR100795526B1 (ko) * 2006-03-02 2008-01-16 한국표준과학연구원 물질상태변이 유발을 통한 레이저 가공방법 및 가공장치
JP2008147406A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Cyber Laser Kk レーザによる集積回路の修正方法および装置
JP5103054B2 (ja) * 2007-04-27 2012-12-19 サイバーレーザー株式会社 レーザによる加工方法およびレーザ加工装置
US8148663B2 (en) * 2007-07-31 2012-04-03 Applied Materials, Inc. Apparatus and method of improving beam shaping and beam homogenization
GB2459669A (en) 2008-04-30 2009-11-04 Xsil Technology Ltd Dielectric layer pulsed laser scribing and metal layer and semiconductor wafer dicing
IT1394891B1 (it) * 2008-07-25 2012-07-20 Matteo Baistrocchi Impianto di scribing laser per il trattamento superficiale di lamierini magnetici con spot a sezione ellittica
US20130256286A1 (en) * 2009-12-07 2013-10-03 Ipg Microsystems Llc Laser processing using an astigmatic elongated beam spot and using ultrashort pulses and/or longer wavelengths
JP4661989B1 (ja) * 2010-08-04 2011-03-30 ウシオ電機株式会社 レーザリフトオフ装置
RU2459691C2 (ru) * 2010-11-29 2012-08-27 Юрий Георгиевич Шретер Способ отделения поверхностного слоя полупроводникового кристалла (варианты)
JP5912287B2 (ja) * 2011-05-19 2016-04-27 株式会社ディスコ レーザー加工方法およびレーザー加工装置
JP2014011358A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Toshiba Mach Co Ltd レーザダイシング方法
JP5836998B2 (ja) * 2013-04-23 2015-12-24 株式会社豊田中央研究所 クラックの生成方法、レーザによる割断方法およびクラック生成装置
KR101533336B1 (ko) * 2013-05-30 2015-07-03 주식회사 이오테크닉스 레이저 가공 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012086226A (ja) 2010-10-15 2012-05-10 Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd レーザー加工装置、被加工物の加工方法および被加工物の分割方法

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