KR102377901B1 - 회전 빔 레이저 스크라이빙 프로세스 및 플라즈마 식각 프로세스를 사용하는 하이브리드 웨이퍼 다이싱 접근법 - Google Patents

회전 빔 레이저 스크라이빙 프로세스 및 플라즈마 식각 프로세스를 사용하는 하이브리드 웨이퍼 다이싱 접근법 Download PDF

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Abstract

반도체 웨이퍼들 ― 각각의 웨이퍼는 복수의 집적 회로들을 가짐 ― 을 다이싱하는 방법들이 설명된다. 예에서, 복수의 집적 회로들을 갖는 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법은 반도체 웨이퍼 위에 마스크를 형성하는 단계를 수반하고, 마스크는 집적 회로들을 덮고 보호하는 층으로 구성된다. 그 다음, 갭들을 갖는 패터닝된 마스크를 제공하기 위해, 마스크가 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스에 의해 패터닝되어, 집적 회로들 사이의, 반도체 웨이퍼의 영역들을 노출시킨다. 그 다음, 집적 회로들을 싱귤레이션하기 위해, 반도체 웨이퍼는 패터닝된 마스크의 갭들을 통해 플라즈마 식각된다.

Description

회전 빔 레이저 스크라이빙 프로세스 및 플라즈마 식각 프로세스를 사용하는 하이브리드 웨이퍼 다이싱 접근법
본 출원은, 2016년 3월 25일자로 출원된, 박정래(Jungrae Park) 등의, "Hybrid Wafer Dicing Approach using a Rotating Beam Laser Scribing Process and Plasma Etch Process"라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제15/081,296호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명의 실시예들은 반도체 처리 분야에 관한 것이며, 구체적으로, 반도체 웨이퍼들 ― 각각의 웨이퍼는 웨이퍼 상에 복수의 집적 회로들을 가짐 ― 을 다이싱하는 방법들에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 처리에서, 집적 회로들은 규소 또는 다른 반도체 재료로 구성된 웨이퍼(기판으로도 지칭됨) 상에 형성된다. 일반적으로, 집적 회로들을 형성하기 위해, 반도체성이거나, 전도성이거나 또는 절연성인 다양한 재료들의 층들이 활용된다. 이러한 재료들은, 집적 회로들을 형성하기 위해, 다양한 잘 알려진 프로세스들을 사용하여 도핑되고 증착되고 식각된다. 각각의 웨이퍼는, 다이들(dice)로서 알려진, 집적 회로들을 포함하는 다수의 개별 영역들을 형성하기 위해 처리된다.
집적 회로 형성 프로세스에 후속하여, 웨이퍼는, 더 큰 회로들 내에서 패키징되지 않은 형태로 사용하기 위해 또는 패키징을 위해 개별 다이를 서로로부터 분리하도록 "다이싱"된다. 웨이퍼 다이싱을 위해 사용되는 2가지 주된 기술은 스크라이빙(scribing) 및 소잉(sawing)이다. 스크라이빙의 경우, 다이아몬드 선단형 스크라이브가, 미리 형성된 스크라이브 라인들을 따라 웨이퍼 표면을 가로질러 이동된다. 이러한 스크라이브 라인들은 다이들 간의 공간들을 따라 연장된다. 이러한 공간들은 통상적으로 "스트리트들"로서 지칭된다. 다이아몬드 스크라이브는 스트리트들을 따라 웨이퍼 표면에 얕은 스크래치들을 형성한다. 예컨대 롤러를 이용하여 압력을 인가하면, 웨이퍼는 스크라이브 라인들을 따라 분리된다. 웨이퍼에서의 쪼개짐들은 웨이퍼 기판의 결정 격자 구조를 따른다. 스크라이빙은 약 10 밀(1000분의 1 인치) 이하의 두께를 갖는 웨이퍼들을 위해 사용될 수 있다. 더 두꺼운 웨이퍼들의 경우, 소잉이 다이싱을 위한 현재의 바람직한 방법이다.
소잉의 경우, 고 rpm으로 회전하는 다이아몬드 선단형 톱이 웨이퍼 표면과 접촉하고, 스트리트들을 따라 웨이퍼를 소잉한다. 웨이퍼는 지지 부재, 예컨대, 필름 프레임에 걸쳐 신장된 접착 필름 상에 장착되고, 톱은 수직 스트리트들 및 수평 스트리트들 둘 모두에 대해 반복하여 적용된다. 스크라이빙 또는 소잉 중 어느 하나에서의 한가지 문제점은, 다이들의 절단된 에지들을 따라 칩들 및 가우지들이 형성될 수 있다는 것이다. 부가적으로, 균열들이 형성되어 다이들의 에지들로부터 기판 내로 전파되고, 집적 회로를 작동 불능으로 만들 수 있다. 치핑 및 균열은 특히 스크라이빙에서 문제가 되는데, 왜냐하면 정사각형 또는 직사각형 다이의 일 측만이 결정질 구조의 <110> 방향으로 스크라이빙될 수 있기 때문이다. 결과적으로, 다이의 다른 측의 절단은 들쭉날쭉한 분리 라인을 초래한다. 치핑 및 균열로 인해, 집적 회로들에 대한 손상을 방지하기 위해 웨이퍼 상의 다이들 간에 부가적인 간격이 요구되는데, 예를 들어, 칩들 및 균열들은 실제 집적 회로들로부터 소정 거리에 유지된다. 간격 요건들의 결과로서, 표준 크기의 웨이퍼 상에 많은 다이들이 형성될 수 없고, 간격 요건들이 아니었으면 회로를 위해 사용되었을 수 있는 웨이퍼 면적이 낭비된다. 톱의 이용은 반도체 웨이퍼 상의 면적의 낭비를 악화시킨다. 톱의 날은 대략 15 미크론 두께이다. 이로써, 톱에 의해 만들어지는 절단부 주위의 균열 및 다른 손상이 집적 회로들에 해를 끼치지 않는다는 것을 보증하기 위해, 보통, 300 내지 500 미크론으로 다이들 각각의 회로가 분리되어야 한다. 게다가, 절단 후에, 각각의 다이는 소잉 프로세스로부터 기인하는 입자들 및 다른 오염물질들을 제거하기 위해 상당한 세정을 요구한다.
플라즈마 다이싱이 또한 사용되어 왔지만, 이 또한 제한들을 가질 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 다이싱의 구현을 방해하는 하나의 제한은 비용일 수 있다. 레지스트를 패터닝하기 위한 표준 리소그래피 작동은 구현 비용을 막대하게 할 수 있다. 아마도 플라즈마 다이싱의 구현을 방해하는 다른 제한은, 스트리트들을 따른 다이싱에서 통상적으로 만나는 금속들(예를 들어, 구리)의 플라즈마 처리가, 제조 문제들 또는 처리량 제한들을 생성할 수 있다는 것이다.
본 발명의 실시예들은 반도체 웨이퍼들을 다이싱하는 방법들 및 다이싱하기 위한 장치들을 포함한다.
실시예에서, 복수의 집적 회로들을 갖는 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법은 반도체 웨이퍼 위에 마스크를 형성하는 단계를 수반하고, 마스크는 집적 회로들을 덮고 보호하는 층으로 구성된다. 그 다음, 갭들을 갖는 패터닝된 마스크를 제공하기 위해, 마스크가 회전 빔 레이저 스크라이빙 프로세스에 의해 패터닝되어, 집적 회로들 사이의, 반도체 웨이퍼의 영역들을 노출시킨다. 그 다음, 집적 회로들을 싱귤레이션하기 위해, 반도체 웨이퍼는 패터닝된 마스크의 갭들을 통해 플라즈마 식각된다.
다른 실시예에서, 복수의 집적 회로들을 포함하는 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법은, 집적 회로들을 싱귤레이션하기 위해 회전 빔 레이저 스크라이빙 프로세스로 반도체 웨이퍼를 레이저 스크라이빙하는 단계를 수반한다.
또다른 실시예에서, 복수의 집적 회로들을 갖는 반도체 웨이퍼를 다이싱하기 위한 시스템은 팩토리 인터페이스를 포함한다. 시스템은 또한, 회전 레이저 빔을 제공하도록 구성된 레이저 조립체를 갖고 팩토리 인터페이스와 결합되는 레이저 스크라이브 장치를 포함한다. 시스템은 또한, 팩토리 인터페이스와 결합된 플라즈마 식각 챔버를 포함한다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른, 복수의 집적 회로들을 포함하는 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법에서의 작동들을 나타내는 흐름도이다.
도 2a는, 본 발명의 실시예에 따른, 도 1의 흐름도의 작동(102)에 대응하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법의 수행 동안의 복수의 집적 회로들을 포함하는 반도체 웨이퍼의 횡단면도를 예시한다.
도 2b는, 본 발명의 실시예에 따른, 도 1의 흐름도의 작동(104)에 대응하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법의 수행 동안의 복수의 집적 회로들을 포함하는 반도체 웨이퍼의 횡단면도를 예시한다.
도 2c는, 본 발명의 실시예에 따른, 도 1의 흐름도의 작동(108)에 대응하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법의 수행 동안의 복수의 집적 회로들을 포함하는 반도체 웨이퍼의 횡단면도를 예시한다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른, 회전 빔을 이용한 레이저 스크라이빙 프로세스의 작동들을 나타내는 흐름도이다.
도 4a는, 본 발명의 실시예에 따른, 가우시안 빔을 가우시안 빔의 정축으로 회전시키는 것의 효과를 예시한다.
도 4b는, 본 발명의 실시예에 따른, 평평한 최상부를 갖는 라인형 빔을 빔의 정축으로 회전시키는 것의 효과를 예시한다.
도 4c는, 본 발명의 실시예에 따른, 평평한 최상부를 갖는 라인형 빔을 빔의 비축으로 회전시키는 것의 효과를 예시한다.
도 5a는, 본 발명의 실시예에 따른, 코어를 갖는 회전자 ― 회전자의 코어에 수납된 관형 광 파이프로부터 회전 레이저 빔이 출력됨 ― 를 갖는 모터의 개략도를 예시한다.
도 5b는, 본 발명의 실시예에 따른, 코어를 갖는 회전자 ― 회전자의 코어에 수납된 원통형 광 파이프로부터 회전 레이저 빔이 출력됨 ― 를 갖는 모터의 개략도를 예시한다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른, 펨토초 범위, 피코초 범위, 및 나노초 범위의 레이저 펄스 폭을 사용하는 것의 효과들을 예시한다.
도 7은, 본 발명의 실시예에 따른, 반도체 웨이퍼 또는 기판의 스트리트 영역에서 사용될 수 있는 재료들의 스택의 횡단면도를 예시한다.
도 8a-8d는, 본 발명의 실시예에 따른, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법에서의 다양한 작동들의 횡단면도들을 예시한다.
도 9는, 본 발명의 실시예에 따른, 웨이퍼들 또는 기판들의 레이저 및 플라즈마 다이싱을 위한 툴 레이아웃의 블록도를 예시한다.
도 10은, 본 발명의 실시예에 따른, 예시적인 컴퓨터 시스템의 블록도를 예시한다.
반도체 웨이퍼들 ― 각각의 웨이퍼는 웨이퍼 상에 복수의 집적 회로들을 가짐 ― 을 다이싱하는 방법들이 설명된다. 다음의 설명에서, 본 발명의 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해, 회전 빔 레이저 스크라이빙 접근법들 및 플라즈마 식각 조건들 및 재료 체제들과 같은 다수의 구체적인 세부 사항들이 열거된다. 본 발명의 실시예들이 이러한 구체적인 세부 사항들 없이 실시될 수 있다는 점이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 다른 경우들에서, 본 발명의 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해, 집적 회로 제조와 같은 잘 알려진 양상들은 상세하게 설명되지 않는다. 또한, 도면들에 도시된 다양한 실시예들은 예시적인 표현들이며, 반드시 비례에 맞춰 도시되지는 않는다는 점이 이해되어야 한다.
초기 레이저 스크라이브 및 후속 플라즈마 식각을 수반하는 하이브리드 웨이퍼 또는 기판 다이싱 프로세스가 다이 싱귤레이션을 위해 구현될 수 있다. 레이저 스크라이브 프로세스는 마스크 층, 유기 및 무기 유전체 층들 및 디바이스 층들을 깔끔하게 제거하기 위해 사용될 수 있다. 그 다음, 웨이퍼 또는 기판의 노출 또는 부분적 식각 시에 레이저 식각 프로세스가 종료될 수 있다. 그 다음, 다이싱 프로세스의 플라즈마 식각 부분은, 다이 또는 칩 싱귤레이션 또는 다이싱을 산출하기 위해, 기판 또는 웨이퍼의 벌크를 통해, 예컨대, 벌크 단결정질 규소를 통해 식각하는 데에 채용될 수 있다. 더 구체적으로, 하나 이상의 실시예는, 예를 들어, 다이싱 응용들을 위한 회전 빔 레이저 스크라이빙 프로세스를 구현하는 것에 관한 것이다.
하이브리드 레이저 다이싱에서의 개선된 레이저 스크라이빙 프로세스를 위한, 레이저 빔 회전에 의한 공간적으로 균일한 레이저 펄스들이 설명된다. 실시예들은, 공급원으로부터 제공되는 그대로의 빔의 회전, 또는 이미 성형된 레이저 빔의 회전을 포함한다. 회전 빔 스크라이빙에 대한 장점들은, 제1 실시예에서, 개선된 깔끔한 평평한 최상부 빔 프로파일을 제공함으로써, 엉망인 빔 프로파일에 기반한 프로세스를 개선하여 웨이퍼 상에, 스크라이빙된 깔끔한 트렌치를 달성하는 것을 수반할 수 있다. 다른 실시예에서, 엉망인 입력 가우시안 레이저 빔 프로파일에 기반한 다이싱 프로세스는 유리하게, 동심 회전을 사용하여 빔을 깔끔한 가우시안 빔 프로파일로 변환함으로써 개선된다.
전후 관계를 제공하기 위해, 코팅된 웨이퍼의 초기 레이저 스크라이브 및 후속 플라즈마 식각을 수반하는 하이브리드 웨이퍼 또는 기판 다이싱 프로세스에서, 규소 기판이 노출될 때까지 다이싱 스트리트 상의 마스크 및 디바이스 층들을 제거하기 위해 펨토초 레이저가 적용될 수 있다. 다이 싱귤레이션을 실현하기 위해 다이들을 분리시키도록 플라즈마 식각이 후속된다. 전형적으로, 스크라이빙 프로세스를 위해 비회전 빔이 사용된다. 그러나, 비회전 빔은 다음의 2가지 상이한 상황들: (1) 전형적인 협소한 커프 폭에 대해 매끄러운 측벽이 필요할 때 또는 (2) 넓은 커프가 요구될 때, 그 한계를 드러낼 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따라, 하이브리드 레이저 다이싱에서 레이저 스크라이빙 프로세스를 개선하기 위해 스크라이빙 레이저 빔이 회전된다. 부가적인 실시예들에서, 하이브리드 레이저 다이싱 처리 방식들에서 레이저 스크라이빙 프로세스를 개선하기 위해 공간형 빔들의 회전이 구현된다. 실시예에서, 빔의 회전은 대략 120 내지 1200 RPM(rotations per minute) 범위의 회전 속도로 수행된다. 하나의 그러한 실시예에서, 원하는 효과, 예를 들어 빔을 매끄럽게 하는 것을 달성하기 위해, 하한은 대략 120 RPM으로서 설정된다. 일 실시예에서, 상한은, 예를 들어, 진동 측면에서, 회전 광학계의 신뢰성에 기반하여 설정된다.
이로써, 본 발명의 양상에서, 회전 빔 레이저 스크라이빙 프로세스와 플라즈마 식각 프로세스의 조합은, 반도체 웨이퍼를 싱귤레이션된 집적 회로들로 다이싱하는 데에 사용될 수 있다. 도 1은, 본 발명의 실시예에 따른, 복수의 집적 회로들을 포함하는 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법에서의 작동들을 나타내는 흐름도(100)이다. 도 2a-2c는, 본 발명의 실시예에 따른, 흐름도(100)의 작동들에 대응하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법의 수행 동안의 복수의 집적 회로들을 포함하는 반도체 웨이퍼의 횡단면도들을 예시한다.
흐름도(100)의 작동(102) 및 대응하는 도 2a를 참조하면, 반도체 웨이퍼 또는 기판(204) 위에 마스크(202)가 형성된다. 마스크(202)는 반도체 웨이퍼(204)의 표면 상에 형성된 집적 회로들(206)을 덮고 보호하는 층으로 구성된다. 마스크(202)는 또한, 집적 회로들(206) 각각의 사이에 형성된 개재 스트리트들(207)을 덮는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 마스크(202)를 형성하는 것은, 포토레지스트 층 또는 I 라인 패터닝 층과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 층을 형성하는 것을 포함한다. 예를 들어, 중합체 층, 예컨대, 포토레지스트 층은, 다른 경우에는 리소그래피 프로세스에서 사용하기에 적합한 재료로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 포토레지스트 층은 포지티브 포토레지스트 재료, 예컨대, 248 나노미터(㎚) 레지스트, 193 ㎚ 레지스트, 157 ㎚ 레지스트, 극자외선(EUV) 레지스트, 또는 디아조나프토퀴논 증감제를 갖는 페놀계 수지 매트릭스로(그러나 이에 제한되지 않음) 구성된다. 다른 실시예에서, 포토레지스트 층은 네거티브 포토레지스트 재료, 예컨대, 폴리-시스-이소프렌 및 폴리-비닐-신나메이트로(그러나 이에 제한되지 않음) 구성된다.
또다른 실시예에서, 마스크(202)를 형성하는 것은, 플라즈마 증착 프로세스에서 증착된 층을 형성하는 것을 수반한다. 예를 들어, 하나의 그러한 실시예에서, 마스크(202)는 플라즈마 증착된 테프론 또는 테프론 유사(중합체성 CF2) 층으로 구성된다. 구체적인 실시예에서, 중합체성 CF2 층은 가스 C4F8를 수반하는 플라즈마 증착 프로세스에서 증착된다.
또다른 실시예에서, 마스크(202)를 형성하는 것은 수용성 마스크 층을 형성하는 것을 수반한다. 실시예에서, 수용성 마스크 층은 수성 매질에서 쉽게 용해 가능하다. 예를 들어, 일 실시예에서, 수용성 마스크 층은 알칼리성 용액, 산성 용액, 또는 탈이온수 중 하나 이상에서 가용성인 재료로 구성된다. 실시예에서, 수용성 마스크 층은 가열 프로세스, 예컨대, 대략 섭씨 50-160도의 범위에서의 가열에 대한 노출 시에 자신의 수용성을 유지한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 수용성 마스크 층은 레이저 및 플라즈마 식각 싱귤레이션 프로세스에서 사용되는 챔버 조건들에 대한 노출 후에 수용액들에서 가용성이다. 일 실시예에서, 수용성 마스크 층은, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴산, 덱스트란, 폴리메타크릴산, 폴리에틸렌 이민, 또는 폴리에틸렌 옥사이드와 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 재료로 구성된다. 구체적인 실시예에서, 수용성 마스크 층은 수용액에서 대략 분당 1-15 미크론 범위, 더 구체적으로 대략 분당 1.3 미크론의 식각률을 갖는다.
또다른 실시예에서, 마스크(202)를 형성하는 것은 UV 경화가능한 마스크 층을 형성하는 것을 수반한다. 실시예에서, 마스크 층은 UV 경화가능한 층의 접착성을 적어도 대략 80%만큼 감소시키는 UV 광에 대한 민감성을 갖는다. 하나의 그러한 실시예에서, UV 층은 폴리비닐 클로라이드 또는 아크릴계 재료로 구성된다. 실시예에서, UV 경화가능한 층은 UV 광에 대한 노출 시에 약화되는 접착 특성을 갖는 재료 또는 재료들의 스택으로 구성된다. 실시예에서, UV 경화가능한 접착 필름은 대략 365 nm UV 광에 민감하다. 하나의 그러한 실시예에서, 이러한 민감도는 경화를 수행하기 위해 LED 광을 사용하는 것을 가능하게 한다.
실시예에서, 반도체 웨이퍼 또는 기판(204)은 제조 프로세스를 견디기에 적합하고 반도체 처리 층들이 상부에 적합하게 배치될 수 있는 재료로 구성된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 반도체 웨이퍼 또는 기판(204)은 Ⅳ족 기재의 재료, 예컨대, 결정질 규소, 게르마늄 또는 규소/게르마늄(그러나 이에 제한되지 않음)으로 구성된다. 구체적인 실시예에서, 반도체 웨이퍼(204)를 제공하는 것은 단결정질 규소 기판을 제공하는 것을 포함한다. 특정 실시예에서, 단결정질 규소 기판은 불순물 원자들로 도핑된다. 다른 실시예에서, 반도체 웨이퍼 또는 기판(204)은 Ⅲ-Ⅴ 재료, 예컨대, 예를 들어 발광 다이오드들(LED들)의 제조에 사용되는 Ⅲ-Ⅴ 재료 기판으로 구성된다.
실시예에서, 반도체 웨이퍼 또는 기판(204)은 그 위에 또는 내부에 집적 회로들(206)의 일부로서 배치된, 반도체 디바이스들의 어레이를 갖는다. 그러한 반도체 디바이스들의 예들은, 규소 기판에 제조되고 유전체 층 내에 매립된 메모리 디바이스들 또는 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS) 트랜지스터들을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 복수의 금속 인터커넥트들이 디바이스들 또는 트랜지스터들 위에 그리고 주위의 유전체 층들에 형성될 수 있고, 집적 회로들(206)을 형성하기 위해 디바이스들 또는 트랜지스터들을 전기적으로 결합하는 데에 사용될 수 있다. 스트리트들(207)을 구성하는 재료들은, 집적 회로들(206)을 형성하는 데에 사용되는 재료들과 유사하거나 동일할 수 있다. 예를 들어, 스트리트들(207)은 유전체 재료들, 반도체 재료들 및 금속화의 층들로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 스트리트들(207) 중 하나 이상은 집적 회로들(206)의 실제 디바이스들과 유사한 테스트 디바이스들을 포함한다.
흐름도(100)의 작동(104) 및 대응하는 도 2b를 참조하면, 마스크(202)는, 갭들(210)을 갖는 패터닝된 마스크(208)를 제공하기 위해, 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스를 이용하여 패터닝되어, 집적 회로들(206) 사이의, 반도체 웨이퍼 또는 기판(204)의 영역들을 노출시킨다. 하나의 그러한 실시예에서, 마스크(202)는, 갭들(210)을 갖는 패터닝된 마스크(208)를 제공하기 위해, 회전 성형된 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스를 이용하여 패터닝된다. 이로써, 레이저 스크라이빙 프로세스는 집적 회로들(206) 사이에 본래 형성되는 스트리트들(207)의 재료를 제거하는 데에 사용된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스를 이용하여 마스크(202)를 패터닝하는 것은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 집적 회로들(206) 사이의, 반도체 웨이퍼(204)의 영역들 내에 부분적으로, 트렌치들(212)을 형성하는 것을 포함한다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른, 회전 빔을 이용한 레이저 스크라이빙 프로세스의 작동들을 나타내는 흐름도(300)이다. 도 3을 참조하면, 작동(302)에서, 레이저 빔이 펨토초(Fs) 레이저 발진기에 입력되거나, 그로부터 발생된다. 그 다음, 작동(304)에서, 선택적인 실시예에서, 빔이 빔 성형 광학계를 통과한다. 작동(306)에서, 작동(302)으로부터 직접적으로 획득된 빔 또는 작동(304)으로부터 획득된 빔이 회전된다. 작동(308)에서, 작동(306)으로부터의 출력 회전 빔이 웨이퍼 스크라이빙 프로세스에 사용된다. 따라서, 레이저 빔의 회전을 이용하는 레이저 스크라이빙 프로세스가 구현될 수 있다. 실시예에서, 스크라이빙 트렌치 크기 제어를 위해, 빔 성형 작동(304)이 회전 빔 프로세스 방식으로 구현된다.
빔 회전의 제1 예에서, 도 4a는, 본 발명의 실시예에 따른, 가우시안 빔을 가우시안 빔의 정축으로 회전시키는 것의 효과를 예시한다. 도 4a를 참조하면, 중심 축(402)을 갖는 입력 가우시안 빔(400)은 상대적으로 거친 프로파일을 갖는다. 입력 가우시안 빔(400)은, 상대적으로 더 매끄러운 가우시안 출력 빔(406)을 제공하기 위해, 축(402)을 중심으로 방향(404)으로 회전된다. 따라서, 실시예에서, 엉망인 입력 가우시안 레이저 빔 프로파일은 동심 회전에 의해 깔끔한 가우시안 빔 프로파일로 변환된다.
빔 회전의 제2 예에서, 도 4b는, 본 발명의 실시예에 따른, 평평한 최상부를 갖는 라인형 빔을 빔의 정축으로 회전시키는 것의 효과를 예시한다. 도 4b를 참조하면, 중심 축(412)을 갖고 평평한 최상부를 갖는 입력 라인형 빔(410)은 상대적으로 거친 프로파일을 갖는다. 평평한 최상부를 갖는 입력 라인형 빔(410)은, 평평한 최상부를 갖는 상대적으로 더 매끄러운 입력 라인형 빔(416)을 제공하기 위해, 축(412)을 중심으로 방향(414)으로 회전된다. 따라서, 실시예에서, 성형 이후 제공된 엉망인 빔 프로파일은 실질적으로, 깔끔한 평평한 최상부 빔 프로파일로 개선되고, 웨이퍼 상에, 스크라이빙된 깔끔한 트렌치를 제공하기 위해 레이저 스크라이빙 프로세스에 사용된다. 일 실시예에서, 평평한 최상부를 갖는 입력 라인형 빔(410)은 먼저, 가우시안 빔 프로파일을 성형 광학계에 입력하여 빔 성형 광학계로부터 출력되는 라인형 평평한 최상부 프로파일을 제공함으로써 획득된다. 특정 실시예에서, 빔 성형 광학계는 회절 광학 요소, 하나 이상의 슬릿 개구, 액시콘들 등을 포함한다.
빔 회전의 제3 예에서, 도 4c는, 본 발명의 실시예에 따른, 평평한 최상부를 갖는 라인형 빔을 빔의 비축으로 회전시키는 것의 효과를 예시한다. 도 4c를 참조하면, 오프셋된 축(422)을 갖고 평평한 최상부를 갖는 입력 라인형 빔(420)은 상대적으로 거친 프로파일을 갖는다. 평평한 최상부를 갖는 입력 라인형 빔(420)은, 평평한 최상부를 갖는 상대적으로 더 매끄러운 입력 라인형 빔(426)을 제공하기 위해, 오프셋된 축(422)을 중심으로 방향(424)으로 회전된다. 그러나, 일 실시예에서, 회전이 편심으로 수행되었기 때문에, 결과적인 프로파일은 도 4b의 빔(416)보다 더 큰 치수를 갖는다. 일 실시예에서, 편심 이동된 회전을 사용하는 것은, 스크라이빙된 트렌치 크기를 제어하고, 동일한 웨이퍼에 대한 다양한 스크라이빙 방식들로부터 선택하기 위한 프로세스 다양성을 제공한다.
따라서, 다시 도 4c를 참조하면, 실시예에서, 성형 이후 제공된 엉망인 빔 프로파일은 실질적으로, 깔끔한 평평한 최상부 빔 프로파일로 개선되고, 웨이퍼 상에, 스크라이빙된 깔끔한 트렌치를 제공하기 위해 레이저 스크라이빙 프로세스에 사용된다. 일 실시예에서, 평평한 최상부를 갖는 입력 라인형 빔(420)은 먼저, 가우시안 빔 프로파일을 성형 광학계에 입력하여 빔 성형 광학계로부터 출력되는 라인형 평평한 최상부 프로파일을 제공함으로써 획득된다. 특정 실시예에서, 빔 성형 광학계는 회절 광학 요소, 하나 이상의 슬릿 개구, 액시콘들 등을 포함한다.
양상에서, 레이저 응용의 높은 처리량을 달성하기 위해, 고 레이저 펄스 반복 프로세스가 요구될 수 있다. 따라서, 프로세스 요건들을 맞추기 위해, 회전된 펄스 레이저 빔의 고속 제어가 필요할 수 있다. 정전기/동적 모터를 사용하는 실시예에서, 광 파이프가 빔을 회전시키도록 모터 코어에 삽입되며, 그 예들이 도 5a 및 5b와 관련하여 아래에서 설명된다.
제1 예에서, 도 5a는, 본 발명의 실시예에 따른, 코어를 갖는 회전자 ― 회전자의 코어에 수납된 관형 광 파이프로부터 회전 레이저 빔이 출력됨 ― 를 갖는 모터의 개략도를 예시한다. 레이저 조립체는 코어(506)를 갖는 회전자(504)를 갖는 모터(502)를 포함한다. 회전 레이저 빔은, 회전자(504)의 코어(506)에 수납된 관형 광 파이프(508)로부터 출력된다. 실시예에서, 관형 광 파이프(508)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 중심이 중공인 환형 형상을 갖는 광 파이프이다.
제2 예에서, 도 5b는, 본 발명의 실시예에 따른, 코어를 갖는 회전자 ― 회전자의 코어에 수납된 원통형 광 파이프로부터 회전 레이저 빔이 출력됨 ― 를 갖는 모터의 개략도를 예시한다. 레이저 조립체는 코어(516)를 갖는 회전자(514)를 갖는 모터(512)를 포함한다. 회전 레이저 빔은, 회전자(514)의 코어(516)에 수납된 원통형 광 파이프(518)로부터 출력된다. 실시예에서, 원통형 광 파이프(518)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 중실인 중심을 갖는 광 파이프이다.
실시예에서, 펨토초 기반 레이저는 회전 레이저 빔 또는 회전 성형된 레이저 빔 스크라이빙 프로세스를 위한 공급원으로서 사용된다. 예를 들어, 실시예에서, 가시 스펙트럼에 자외선(UV) 및 적외선(IR)을 더한 범위들(이들을 합하여 광대역 광학 스펙트럼이 됨) 내의 파장을 갖는 레이저가, 펨토초(10-15 초) 정도의 펄스 폭을 갖는 펨토초 기반 레이저 펄스를 제공하는 데에 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 절제는 파장 종속적이지 않거나 본질적으로 파장 종속적이지 않으며, 따라서 복합 필름들, 예컨대 마스크(202)의 필름들, 스트리트들(207), 및 아마도 반도체 웨이퍼 또는 기판(204)의 일부에 적합하다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른, 펨토초 범위, 피코초 범위, 및 나노초 범위의 레이저 펄스 폭을 사용하는 것의 효과들을 예시한다. 도 6을 참조하면, 펨토초 범위의 레이저 빔을 사용함으로써, 더 긴 펄스 폭들(예를 들어, 비아(600A)의 나노초 처리에 의한 상당한 손상(602A))과 대비하여, 열 손상 문제들이 완화되거나 제거된다(예를 들어, 비아(600C)의 펨토초 처리에 의한 손상(602C)이 최소이거나 없다). 비아(600C)의 형성 동안 손상의 완화 또는 제거는, 도 6에 도시된 바와 같이, (600B/602B의 피코초 기반 레이저 절제에 대해 보여지는 바와 같은) 낮은 에너지 재결합의 결핍 또는 (나노초 기반 레이저 절제에 대해 보여지는 바와 같은) 열 평형에 기인할 수 있다.
빔 프로파일과 같은 레이저 파라미터들 선택은, 깔끔한 레이저 스크라이브 절단부들을 달성하기 위해 치핑, 미세균열들 및 박리를 최소화하는 성공적인 레이저 스크라이빙 및 다이싱 프로세스를 개발하는 데에 중요할 수 있다. 레이저 스크라이브 절단부가 더 깔끔할수록, 궁극적인 다이 싱귤레이션을 위해 수행될 수 있는 식각 프로세스가 더 원활해진다. 반도체 디바이스 웨이퍼들에서, 상이한 재료 유형들(예를 들어, 전도체들, 절연체들, 반도체들) 및 두께들의 많은 기능 층들이 전형적으로 웨이퍼들 상에 배치된다. 그러한 재료들은 유기 재료들, 예컨대, 중합체들, 금속들, 또는 무기 유전체들, 예컨대, 이산화규소 및 질화규소를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
웨이퍼 또는 기판 상에 배치된 개별 집적 회로들 사이의 스트리트는 집적 회로들 자체와 유사하거나 동일한 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7은, 본 발명의 실시예에 따른, 반도체 웨이퍼 또는 기판의 스트리트 영역에서 사용될 수 있는 재료들의 스택의 횡단면도를 예시한다.
도 7을 참조하면, 스트리트 영역(700)은, 도시된 상대적인 두께들을 갖는, 규소 기판의 상부(702), 제1 이산화규소 층(704), 제1 식각 정지 층(706), (예를 들어, 이산화규소에 대해 4.0의 유전 상수보다 더 작은 유전 상수를 갖는) 제1 저 K 유전체 층(708), 제2 식각 정지 층(710), 제2 저 K 유전체 층(712), 제3 식각 정지 층(714), 도핑되지 않은 실리카 유리(USG) 층(716), 제2 이산화규소 층(718), 및 포토레지스트의 층(720)을 포함한다. 구리 금속화(722)는 제1 식각 정지 층(706)과 제3 식각 정지 층(714) 사이에 그리고 제2 식각 정지 층(710)을 통해 배치된다. 구체적인 실시예에서, 제1, 제2, 및 제3 식각 정지 층들(706, 710, 및 714)은 질화규소로 구성되는 한편, 저 K 유전체 층들(708 및 712)은 탄소 도핑된 산화규소 재료로 구성된다.
종래의 레이저 조사(예컨대, 나노초 기반 조사) 하에서, 스트리트(700)의 재료들은 광학적 흡수 및 절제 기구들의 측면에서 매우 상이하게 거동한다. 예를 들어, 이산화규소와 같은 유전체 층들은 통상 조건들 하에서 상업적으로 이용 가능한 레이저 파장들 전부에 대해 본질적으로 투과성이다. 대조적으로, 금속들, 유기물들(예를 들어, 저 K 재료들) 및 규소는 나노초 기반 조사에 특히 응답하여 광자들을 매우 쉽게 결합시킬 수 있다. 실시예에서는, 저 K 재료의 층 및 구리의 층을 절제하기 전에 이산화규소의 층을 절제함으로써 이산화규소의 층, 저 K 재료의 층, 및 구리의 층을 패터닝하기 위해, 라인형 프로파일 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스가 사용된다.
회전 레이저 빔 또는 회전 성형된 레이저 빔이 펨토초 기반 레이저 빔인 경우, 실시예에서, 적합한 펨토초 기반 레이저 프로세스들은 다양한 재료들에서의 비선형 상호 작용들로 일반적으로 이어지는 높은 피크 세기(복사 조도)를 특징으로 한다. 하나의 그러한 실시예에서, 펨토초 레이저 공급원들은 대략 10 펨토초 내지 500 펨토초의 범위, 그러나 바람직하게는 100 펨토초 내지 400 펨토초의 범위의 펄스 폭을 갖는다. 일 실시예에서, 펨토초 레이저 공급원들은 대략 1570 나노미터 내지 200 나노미터의 범위, 그러나 바람직하게는 540 나노미터 내지 250 나노미터의 범위의 파장을 갖는다. 일 실시예에서, 레이저 및 대응하는 광학 시스템은 작업 표면에 대략 3 미크론 내지 15 미크론의 범위, 그러나 바람직하게는 대략 5 미크론 내지 10 미크론 또는 10-15 미크론 사이의 범위의 초점을 제공한다.
실시예에서, 레이저 공급원은 대략 200 kHz 내지 10 MHz의 범위, 그러나 바람직하게는 대략 500 kHz 내지 5 MHz의 범위의 펄스 반복률을 갖는다. 실시예에서, 레이저 공급원은 작업 표면에 대략 0.5 uJ 내지 100 uJ의 범위, 그러나 바람직하게는 대략 1 uJ 내지 5 uJ의 범위의 펄스 에너지를 전달한다. 실시예에서, 레이저 스크라이빙 프로세스는 대략 500 mm/초 내지 5 m/초의 범위, 그러나 바람직하게는 대략 600 mm/초 내지 2 m/초의 범위의 속도로 작업물 표면을 따라 진행된다.
스크라이빙 프로세스는 단일 패스로만 또는 다수의 패스들로 진행될 수 있지만, 실시예에서, 바람직하게는 1-2회 패스로 진행될 수 있다. 일 실시예에서, 작업물에서의 스크라이빙 깊이는 대략 5 미크론 내지 50 미크론 깊이의 범위, 바람직하게는 대략 10 미크론 내지 20 미크론 깊이의 범위에 있다. 실시예에서, 발생되는 레이저 빔의 커프 폭은, 디바이스/규소 계면에서 측정될 때, 대략 2 미크론 내지 15 미크론의 범위에 있지만, 규소 웨이퍼 스크라이빙/다이싱에서는 바람직하게는 대략 6 미크론 내지 10 미크론의 범위에 있다.
레이저 파라미터들은, 무기 유전체의 직접적인 절제 이전에 하부층 손상에 의해 야기되는 박리 및 치핑을 최소화하고 무기 유전체(예를 들어, 이산화규소)의 이온화를 달성하기 위해 충분히 높은 레이저 세기를 제공하는 것과 같은 이익들 및 장점들로 선택될 수 있다. 또한, 파라미터들은 정밀하게 제어되는 절제 폭(예를 들어, 커프 폭) 및 깊이를 갖는 산업 응용을 위한 의미있는 프로세스 처리량을 제공하도록 선택될 수 있다. 실시예에서, 라인형 프로파일 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스는 그러한 장점들을 제공하기에 적합하다.
마스크를 패터닝할 뿐만 아니라 다이들을 싱귤레이션하기 위해 웨이퍼 또는 기판을 완전히 통해 스크라이빙하는 데에 레이저 스크라이빙이 사용되는 경우, 위에서 설명된 레이저 스크라이빙 이후에 다이싱 또는 싱귤레이션 프로세스가 정지될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이에 따라, 그러한 경우에, 추가적인 싱귤레이션 처리가 요구되지 않을 것이다. 그러나, 전체 싱귤레이션을 위해 레이저 스크라이빙이 단독으로 구현되지 않는 경우에, 다음의 실시예들이 고려될 수 있다.
이제, 흐름도(100)의 선택적 작동(106)을 참조하면, 중간의 사후 마스크 개구부 세정 작동이 수행된다. 실시예에서, 사후 마스크 개구부 세정 작동은 플라즈마 기반 세정 프로세스이다. 제1 예에서, 아래에서 설명되는 바와 같이, 플라즈마 기반 세정 프로세스는, 갭들(210)에 의해 노출된, 기판(204)의 영역들에 대해 반응성이다. 반응성 플라즈마 기반 세정 프로세스의 경우, 세정 프로세스 자체는 기판(204)에 트렌치들(212)을 형성할 수 있거나 연장시킬 수 있는데, 이는, 반응성 플라즈마 기반 세정 작동이, 기판(204)에 대한 적어도 약간의 식각제이기 때문이다. 상이한 제2 예에서, 아래에서 또한 설명되는 바와 같이, 플라즈마 기반 세정 프로세스는, 갭들(210)에 의해 노출된, 기판(204)의 영역들에 대해 비반응성이다.
제1 실시예에 따르면, 플라즈마 기반 세정 프로세스는, 노출된 영역들이 세정 프로세스 동안 부분적으로 식각된다는 점에서, 기판(204)의 노출된 영역들에 대해 반응성이다. 하나의 그러한 실시예에서, 스크라이빙된 개구부들의 세정을 위한 고도로 바이어스된 플라즈마 처리를 위해 Ar 또는 다른 비반응성 가스(또는 혼합물)가 SF6와 조합된다. 마스크 개방 영역들의 세정을 달성하기 위해 마스크 개방 영역들에 충격을 주기 위해서, 고도의 바이어스 전력 하에서, 혼합된 가스들(Ar + SF6)을 사용하는 플라즈마 처리가 수행된다. 반응성 파과 프로세스에서, Ar 및 SF6으로부터의 물리적 충격 및 SF6 및 F- 이온들로 인한 화학적 식각 둘 모두가 마스크 개방 영역들의 세정에 기여한다. 이 접근법은 포토레지스트 또는 플라즈마 증착된 테프론 마스크들(202)에 적합할 수 있는데, 여기서, 파과 처리는 상당히 균일한 마스크 두께 감소 및 온화한 Si 식각으로 이어진다. 그러나, 그러한 파과 식각 프로세스는 수용성 마스크 재료들에 가장 적합하지는 않을 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 플라즈마 기반 세정 프로세스는, 노출된 영역들이 세정 프로세스 동안 식각되지 않거나 무시할 수 있는 정도만 식각된다는 점에서, 기판(204)의 노출된 영역들에 대해 비반응성이다. 하나의 그러한 실시예에서, 오직 비반응성 가스 플라즈마 세정만 사용된다. 예를 들어, 마스크 축합 및 스크라이빙된 개구부들의 세정 둘 모두를 위한 고도로 바이어스된 플라즈마 처리를 수행하는 데에 Ar 또는 다른 비반응성 가스(또는 혼합물)가 사용된다. 이 접근법은 수용성 마스크들 또는 더 얇은 플라즈마 증착된 테프론(202)에 적합할 수 있다. 다른 그러한 실시예에서, 별도의 마스크 축합 및 스크라이빙된 트렌치 세정 작동들이 사용되는데, 예를 들어, 마스크 축합을 위한, Ar 또는 비반응성 가스(또는 혼합물) 고도로 바이어스된 플라즈마 처리가 먼저 수행된 후, 레이저 스크라이빙된 트렌치의 Ar + SF6 플라즈마 세정이 수행된다. 이러한 실시예는, 마스크 재료가 너무 두꺼워서 Ar 세정이 트렌치 세정에 충분하지 않은 경우들에 적합할 수 있다. 더 얇은 마스크들에 대해서 세정 효율이 개선되지만, 마스크 식각률은 훨씬 낮아지며, 후속하는 깊은 규소 식각 프로세스에서 거의 소모되지 않는다. 또다른 그러한 실시예에서, 3개 동작의 세정: (a) 마스크 축합을 위한, Ar 또는 비반응성 가스(또는 혼합물) 고도로 바이어스된 플라즈마 처리, (b) 레이저 스크라이빙된 트렌치들의 Ar + SF6 고도로 바이어스된 플라즈마 세정, 및 (c) 마스크 축합을 위한, Ar 또는 비반응성 가스(또는 혼합물) 고도로 바이어스된 플라즈마 처리가 수행된다. 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 작동(106)의 제1 양상에서 위에서 설명된 바와 같이, 플라즈마 세정 작동은 반응성 플라즈마 세정 처리의 제1 사용을 수반한다. 그 다음, 반응성 플라즈마 세정 처리에는, 작동(106)의 제2 양상과 관련하여 설명된 바와 같은 비반응성 플라즈마 세정 처리가 후속된다.
흐름도(100)의 작동(108) 및 대응하는 도 2c를 참조하면, 반도체 웨이퍼(204)는, 집적 회로들(206)을 싱귤레이션하기 위해, 패터닝된 마스크(208)의 갭들(210)을 통해 식각된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 반도체 웨이퍼(204)를 식각하는 것은, 도 2c에 도시된 바와 같이, 회전 레이저 빔 또는 회전 성형된 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스로 초기에 형성된 트렌치들(212)을 식각함으로써, 반도체 웨이퍼(204)를 완전히 통해 궁극적으로 식각하는 것을 포함한다.
실시예에서, 레이저 스크라이빙 프로세스로 마스크를 패터닝하는 것은, 집적 회로들 사이의, 반도체 웨이퍼의 영역들에 트렌치들을 형성하는 것을 수반하고, 반도체 웨이퍼를 플라즈마 식각하는 것은, 대응하는 트렌치 연장부들을 형성하기 위해, 트렌치들을 연장하는 것을 수반한다. 하나의 그러한 실시예에서, 트렌치들 각각은 소정의 폭을 갖고, 대응하는 트렌치 연장부들 각각이 이 폭을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 레이저 스크라이빙으로부터의 마스크 개구부의 결과적인 거칠기는 플라즈마 식각된 트렌치의 후속 형성으로 인한 다이 측벽 품질에 영향을 줄 수 있다. 리소그래피 방식의 개방 마스크들은 종종, 매끄러운 프로파일들을 가지며, 플라즈마 식각된 트렌치의 대응하는 매끄러운 측벽을 초래한다. 대조적으로, 종래의 레이저 개방 마스크는, 부적절한 레이저 프로세스 파라미터들이 선택되면, 스크라이빙 방향을 따라 매우 거친 프로파일을 가질 수 있다(예컨대, 부위 겹침은, 수평으로, 플라즈마 식각된 트렌치의 거친 측벽을 초래함). 표면 거칠기는 부가적인 플라즈마 프로세스들에 의해 매끄럽게 될 수 있지만, 그러한 문제들을 해결하는 데에 비용이 들고 처리량에 타격을 받는다. 이에 따라, 본원에 설명되는 실시예들은 싱귤레이션 프로세스의 레이저 스크라이빙 부분으로부터 더 매끄러운 스크라이빙 프로세스를 제공하는 데에 유리할 수 있다.
실시예에서, 반도체 웨이퍼(204)를 식각하는 것은 플라즈마 식각 프로세스를 사용하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 규소 관통 비아 유형의 식각 프로세스가 사용된다. 예를 들어, 구체적인 실시예에서, 반도체 웨이퍼(204)의 재료의 식각률은 분당 25 미크론 초과이다. 다이 싱귤레이션 프로세스의 플라즈마 식각 부분을 위해 초고밀도 플라즈마 공급원이 사용될 수 있다. 그러한 플라즈마 식각 프로세스를 수행하기에 적합한 프로세스 챔버의 예는 미국 캘리포니아주 서니베일에 있는 어플라이드 머티어리얼스(Applied Materials)로부터 입수 가능한 어플라이드 센츄라® 실비아™(Centura® Silvia™) 식각 시스템이다. 어플라이드 센츄라® 실비아™ 식각 시스템은 용량성 및 유도성 RF 커플링을 결합하는데, 이는 자성 증대에 의해 제공되는 개선들을 가지면서도, 용량성 커플링만을 이용할 때 가능한 것에 비해, 이온 밀도 및 이온 에너지에 대한 훨씬 더 독립적인 제어를 제공한다. 이 조합은, 매우 낮은 압력들에서조차도, 잠재적으로 손상을 주는 높은 DC 바이어스 수준들 없이 비교적 고밀도 플라즈마들을 달성하기 위해, 이온 에너지로부터 이온 밀도를 효과적으로 디커플링하는 것을 가능하게 한다. 이는, 예외적으로 넓은 프로세스 윈도우를 초래한다. 그러나, 규소를 식각할 수 있는 임의의 플라즈마 식각 챔버가 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 본질적으로 정밀한 프로파일 제어 및 사실상 스캘럽이 없는 측벽들을 유지하면서, 종래의 규소 식각률들의 대략 40%를 초과하는 식각률로 단결정질 규소 기판 또는 웨이퍼(204)를 식각하기 위해 깊은 규소 식각이 사용된다. 구체적인 실시예에서, 규소 관통 비아 유형의 식각 프로세스가 사용된다. 식각 프로세스는, 반응성 가스로부터 발생된 플라즈마에 기반하며, 이러한 반응성 가스는 일반적으로, 불소계 가스, 예컨대, SF6, C4F8, CHF3, XeF2, 또는 비교적 빠른 식각률로 규소를 식각할 수 있는 임의의 다른 반응성 가스이다. 실시예에서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 싱귤레이션 프로세스 이후 마스크 층(208)이 제거된다. 다른 실시예에서, 도 2c와 관련하여 설명된 플라즈마 식각 작동은, 기판(204)을 통해 식각하기 위해, 종래의 보쉬 유형의 증착/식각/증착 프로세스를 채용한다. 일반적으로, 보쉬 유형의 프로세스는 3개의 하위 작동들: 증착, 지향성 충격 식각, 및 규소가 관통 식각될 때까지 많은 반복들(주기들)을 통해 진행되는 등방성 화학 식각으로 구성된다.
이에 따라, 흐름도(100) 및 도 2a-2c를 다시 참조하면, 마스크 층을 통해서, (금속화를 포함하는) 웨이퍼 스트리트들을 통해서, 그리고 부분적으로 규소 기판 내로 절제하기 위해, 회전 레이저 빔 또는 회전 성형된 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스를 사용하는 초기 절제에 의해 웨이퍼 다이싱이 수행될 수 있다. 그 다음, 후속하는 규소 관통 깊은 플라즈마 식각에 의해, 다이 싱귤레이션이 완료될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 다이싱을 위한 재료들 스택의 구체적인 예가 도 8a-8d와 관련하여 아래에서 설명된다.
도 8a를 참조하면, 하이브리드 레이저 절제 및 플라즈마 식각 다이싱을 위한 재료들 스택은 마스크 층(802), 디바이스 층(804), 및 기판(806)을 포함한다. 마스크 층, 디바이스 층, 및 기판은, 후면 테이프(810)에 부착되는 다이 부착 필름(808) 위에 배치된다. 실시예에서, 마스크 층(802)은 수용성 층, 예컨대, 마스크(202)와 관련하여 위에서 설명된 수용성 층들이다. 디바이스 층(804)은 하나 이상의 금속 층(예컨대, 구리 층) 위에 배치된 무기 유전체 층(예컨대, 이산화규소) 및 하나 이상의 저 K 유전체 층(예컨대, 탄소-도핑된 산화물 층)을 포함한다. 디바이스 층(804)은 또한, 집적 회로들 사이에 배열된 스트리트들을 포함하고, 스트리트들은 집적 회로들과 동일하거나 유사한 층들을 포함한다. 기판(806)은 벌크 단결정질 규소 기판이다.
실시예에서, 벌크 단결정질 규소 기판(806)은 다이 부착 필름(808)에 부착되기 전에 후면으로부터 박형화된다. 박형화는 후면 그라인드 프로세스에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 벌크 단결정질 규소 기판(806)은 대략 50-100 미크론 범위의 두께로 박형화된다. 실시예에서, 박형화는 레이저 절제 및 플라즈마 식각 다이싱 프로세스 이전에 수행된다는 점에 주목하는 것이 중요하다. 실시예에서, 포토레지스트 층(802)은 대략 5 미크론의 두께를 갖고, 디바이스 층(804)은 대략 2-3 미크론 범위의 두께를 갖는다. 실시예에서, 다이 부착 필름(808)(또는 박형화된 또는 얇은 웨이퍼 또는 기판을 후면 테이프(810)에 접착시킬 수 있는 임의의 적합한 대체물)은 대략 20 미크론의 두께를 갖는다.
도 8b를 참조하면, 마스크(802), 디바이스 층(804) 및 기판(806)의 일부는, 기판(806)에 트렌치들(814)을 형성하기 위해, 회전 레이저 빔 또는 회전 성형된 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스(812)에 의해 패터닝된다. 도 8c를 참조하면, 규소 관통 깊은 플라즈마 식각 프로세스(816)는, 트렌치(814)를 다이 부착 필름(808)까지 아래로 연장하여, 다이 부착 필름(808)의 상부를 노출시키고 규소 기판(806)을 싱귤레이션하는 데에 사용된다. 디바이스 층(804)은, 규소 관통 깊은 플라즈마 식각 프로세스(816) 동안, 마스크 층(802)에 의해 보호된다.
도 8d를 참조하면, 싱귤레이션 프로세스는 다이 부착 필름(808)을 패터닝하여, 후면 테이프(810)의 상부를 노출시키고 다이 부착 필름(808)을 싱귤레이션하는 것을 더 포함할 수 있다. 실시예에서, 다이 부착 필름은 레이저 프로세스에 의해 또는 식각 프로세스에 의해 싱귤레이션된다. 추가적인 실시예들은 (예를 들어, 개별 집적 회로들로서) 기판(806)의 싱귤레이션된 부분들을 후면 테이프(810)로부터 후속하여 제거하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 싱귤레이션된 다이 부착 필름(808)은 기판(806)의 싱귤레이션된 부분들의 후면들 상에 유지된다. 다른 실시예들은 디바이스 층(804)으로부터 마스크 층(802)을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 기판(806)이 대략 50 미크론보다 더 얇은 경우, 부가적인 플라즈마 프로세스를 사용하지 않으면서 기판(806)을 완전히 싱귤레이션하는 데에 회전 레이저 빔 또는 회전 성형된 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스(812)가 사용된다.
단일 프로세스 툴이, 하이브리드 라인형 프로파일 레이저 빔 절제 및 플라즈마 식각 싱귤레이션 프로세스에서의 작동들 중 다수 또는 전부를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 9는, 본 발명의 실시예에 따른, 웨이퍼들 또는 기판들의 레이저 및 플라즈마 다이싱을 위한 툴 레이아웃의 블록도를 예시한다.
도 9를 참조하면, 프로세스 툴(900)은 팩토리 인터페이스(902)(FI)를 포함하고, 이 팩토리 인터페이스에는 복수의 로드 록들(904)이 결합되어 있다. 클러스터 툴(906)이 팩토리 인터페이스(902)와 결합된다. 클러스터 툴(906)은 하나 이상의 플라즈마 식각 챔버, 예컨대 플라즈마 식각 챔버(908)를 포함한다. 또한, 레이저 스크라이브 장치(910)가 팩토리 인터페이스(902)에 결합된다. 일 실시예에서, 프로세스 툴(900)의 전체 풋프린트는 도 9에 도시된 바와 같이, 대략 3500 밀리미터(3.5 미터) x 대략 3800 밀리미터(3.8 미터)일 수 있다.
실시예에서, 레이저 스크라이브 장치(910)는, 회전 레이저 빔을 제공하도록 구성된 레이저 조립체를 수납한다. 하나의 그러한 실시예에서, 레이저 조립체는 회전 성형된 레이저 빔을 제공하도록 구성된다. 그러한 특정 실시예에서, 레이저 조립체는 회전 레이저 빔을 회전 성형된 레이저 빔으로서 제공하도록 구성되고, 레이저 조립체는, 회절 광학 요소, 하나 이상의 슬릿 개구, 및 액시콘들로 구성된 군으로부터 선택된 빔 성형 광학계를 포함한다.
실시예에서, 레이저 조립체는 레이저 빔을 입력 레이저 빔의 정축을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 다른 실시예에서, 레이저 조립체는 레이저 빔을 입력 레이저 빔의 비축을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 어느 경우에든, 그러한 특정 실시예에서, 레이저 빔은 펨토초 기반 레이저 빔이다.
실시예에서, 레이저 조립체는 코어를 갖는 회전자를 갖는 모터를 포함한다. 회전 레이저 빔은, 회전자의 코어에 수납된 관형 광 파이프로부터 출력되며, 그 예는 위에서 도 5a와 관련하여 설명된다. 다른 실시예에서, 레이저 조립체는 코어를 갖는 회전자를 갖는 모터를 포함한다. 회전 레이저 빔은, 회전자의 코어에 수납된 원통형 광 파이프로부터 출력되며, 그 예는 위에서 도 5b와 관련하여 설명된다.
실시예에서, 레이저는 위에서 설명된 레이저 절제 프로세스들과 같은, 하이브리드 레이저 및 식각 싱귤레이션 프로세스의 레이저 절제 부분을 수행하기에 적합하다. 일 실시예에서, 이동 가능한 스테이지가 또한, 레이저 스크라이브 장치(910)에 포함되고, 이동 가능한 스테이지는 레이저에 대하여 웨이퍼 또는 기판(또는 웨이퍼나 기판의 캐리어)을 이동시키도록 구성된다. 구체적인 실시예에서, 레이저가 또한 이동 가능하다. 일 실시예에서, 레이저 스크라이브 장치(910)의 전체 풋프린트는 도 9에 도시된 바와 같이, 대략 2240 밀리미터 x 대략 1270 밀리미터일 수 있다.
실시예에서, 하나 이상의 플라즈마 식각 챔버(908)는, 복수의 집적 회로들을 싱귤레이션하기 위해, 패터닝된 마스크의 갭들을 통해 웨이퍼 또는 기판을 식각하도록 구성된다. 하나의 그러한 실시예에서, 하나 이상의 플라즈마 식각 챔버(908)는 깊은 규소 식각 프로세스를 수행하도록 구성된다. 구체적인 실시예에서, 하나 이상의 플라즈마 식각 챔버(808)는 미국 캘리포니아주 서니베일에 있는 어플라이드 머티어리얼스로부터 입수 가능한 어플라이드 센츄라® 실비아™ 식각 시스템이다. 식각 챔버는 구체적으로, 단결정질 규소 기판들 또는 웨이퍼들 상에 또는 내에 수납되는 싱귤레이션 집적 회로들을 생성하는 데에 사용되는 깊은 규소 식각을 위해 설계될 수 있다. 실시예에서, 높은 규소 식각률들을 용이하게 하기 위해, 고밀도 플라즈마 공급원이 플라즈마 식각 챔버(908)에 포함된다. 실시예에서, 싱귤레이션 또는 다이싱 프로세스의 높은 제조 처리량을 가능하게 하기 위해, 하나 초과의 식각 챔버가 프로세스 툴(900)의 클러스터 툴(906) 부분에 포함된다.
팩토리 인터페이스(902)는 레이저 스크라이브 장치(910)를 갖는 외부 제조 설비와 클러스터 툴(906) 사이를 인터페이싱하기 위한 적합한 대기 포트일 수 있다. 팩토리 인터페이스(902)는 웨이퍼들(또는 웨이퍼들의 캐리어들)을 저장 유닛들(예컨대, 정면 개구부 통합 포드들)로부터 클러스터 툴(906) 또는 레이저 스크라이브 장치(910) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 이송하기 위한 암들 또는 날들을 갖는 로봇들을 포함할 수 있다.
클러스터 툴(906)은 싱귤레이션의 방법에서의 기능들을 수행하기에 적합한 다른 챔버들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 부가적인 식각 챔버를 대신하여, 증착 챔버(912)가 포함된다. 증착 챔버(912)는 웨이퍼 또는 기판의 레이저 스크라이빙 이전에 웨이퍼 또는 기판의 디바이스 층 상에 또는 위에 마스크를 증착시키도록 구성될 수 있다. 하나의 그러한 실시예에서, 증착 챔버(912)는 포토레지스트 층을 증착시키기에 적합하다. 다른 실시예에서, 부가적인 식각 챔버를 대신하여, 습식/건식 스테이션(914)이 포함된다. 습식/건식 스테이션은, 기판 또는 웨이퍼의 레이저 스크라이브 및 플라즈마 식각 싱귤레이션 프로세스에 후속하여, 마스크를 제거하거나 잔류물들 및 파편들을 세정하기에 적합할 수 있다. 또다른 실시예에서, 부가적인 깊은 규소 식각 챔버를 대신하여, 플라즈마 식각 챔버가 포함되고, 플라즈마 기반 세정 프로세스를 수행하도록 구성된다. 실시예에서, 계측 스테이션이 또한, 프로세스 툴(900)의 구성요소로서 포함된다.
본 발명의 실시예들은, 본 발명의 실시예들에 따른 프로세스를 수행하도록 컴퓨터 시스템(또는 다른 전자 디바이스들)을 프로그래밍하는 데에 사용될 수 있는 명령어들이 저장되어 있는 기계 판독가능 매체를 포함할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품 또는 소프트웨어로서 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터 시스템은 도 9와 관련되어 설명된 프로세스 툴(900)과 결합된다. 기계 판독가능 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하거나 전송하기 위한 임의의 기구를 포함한다. 예를 들어, 기계 판독가능(예를 들어, 컴퓨터 판독가능) 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨터) 판독가능 저장 매체(예를 들어, 판독 전용 메모리("ROM"), 랜덤 액세스 메모리("RAM"), 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시 메모리 디바이스 등), 기계(예를 들어, 컴퓨터) 판독가능 전송 매체(전기적, 광학적, 음향적 또는 다른 형태의 전파 신호들(예를 들어, 적외선 신호들, 디지털 신호들 등)) 등을 포함한다.
도 10은, 기계로 하여금 본원에 설명된 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하기 위한 명령어들의 세트가 내부에서 실행될 수 있는 컴퓨터 시스템(1000)의 예시적인 형태의 기계의 도식적인 표현을 예시한다. 대안적인 실시예들에서, 기계는 근거리 네트워크(LAN), 인트라넷, 엑스트라넷 또는 인터넷에서 다른 기계들에 연결(예를 들어, 네트워킹)될 수 있다. 기계는 클라이언트-서버 네트워크 환경에서의 서버 또는 클라이언트 기계로서, 또는 피어-투-피어(또는 분산형) 네트워크 환경에서의 피어 기계로서 작동할 수 있다. 기계는 개인용 컴퓨터(PC), 태블릿 PC, 셋톱 박스(STB), 휴대 정보 단말기(PDA), 셀룰러 전화기, 웹 기기, 서버, 네트워크 라우터, 스위치 또는 브리지, 또는 기계에 의해 취해질 동작들을 명시하는 명령어들의 세트(순차적 또는 다른 방식)를 실행할 수 있는 임의의 기계일 수 있다. 또한, 단일 기계만이 예시되어 있지만, "기계"라는 용어는 또한, 본원에 설명된 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하도록 명령어들의 세트(또는 복수의 세트들)를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 기계들(예를 들어, 컴퓨터들)의 임의의 집합을 포함하는 것으로 간주되어야 한다.
예시적인 컴퓨터 시스템(1000)은, 버스(1030)를 통해 서로 통신하는, 프로세서(1002), 주 메모리(1004)(예를 들어, 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 예컨대, 동기식 DRAM(SDRAM) 또는 램버스 DRAM(RDRAM) 등), 정적 메모리(1006)(예를 들어, 플래시 메모리, 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM), MRAM 등) 및 이차 메모리(1018)(예를 들어, 데이터 저장 디바이스)를 포함한다.
프로세서(1002)는 마이크로프로세서, 중앙 처리 유닛 등과 같은 하나 이상의 범용 처리 디바이스를 나타낸다. 더 구체적으로, 프로세서(1002)는 복합 명령어 세트 컴퓨팅(CISC) 마이크로프로세서, 축소 명령어 세트 컴퓨팅(RISC) 마이크로프로세서, 매우 긴 명령어(VLIW) 마이크로프로세서, 다른 명령어 세트들을 구현하는 프로세서, 또는 명령어 세트들의 조합을 구현하는 프로세서들일 수 있다. 또한, 프로세서(1002)는 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 디지털 신호 프로세서(DSP), 네트워크 프로세서 등과 같은 하나 이상의 특수 목적 처리 디바이스일 수 있다. 프로세서(1002)는 본원에 설명된 작동들을 수행하기 위한 처리 로직(1026)을 실행하도록 구성된다.
컴퓨터 시스템(1000)은 네트워크 인터페이스 디바이스(1008)를 더 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(1000)은 또한, 비디오 디스플레이 유닛(1010)(예를 들어, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드 디스플레이(LED) 또는 음극선관(CRT)), 영숫자 입력 디바이스(1012)(예를 들어, 키보드), 커서 제어 디바이스(1014)(예를 들어, 마우스) 및 신호 발생 디바이스(1016)(예를 들어, 스피커)를 포함할 수 있다.
이차 메모리(1018)는, 본원에 설명된 방법론들 또는 기능들 중 임의의 하나 이상을 구현하는 명령어들의 하나 이상의 세트(예를 들어, 소프트웨어(1022))가 저장되어 있는 기계 액세스가능 저장 매체(또는 더 구체적으로는 컴퓨터 판독가능 저장 매체)(1032)를 포함할 수 있다. 또한, 소프트웨어(1022)는 컴퓨터 시스템(1000)에 의한 소프트웨어의 실행 동안 완전하게 또는 적어도 부분적으로 주 메모리(1004) 내에 그리고/또는 프로세서(1002) 내에 상주할 수 있으며, 주 메모리(1004) 및 프로세서(1002)는 또한, 기계 판독가능 저장 매체를 구성한다. 소프트웨어(1022)는 네트워크 인터페이스 디바이스(1008)를 통해 네트워크(1020)를 경유하여 추가로 송신 또는 수신될 수 있다.
예시적인 실시예에서 기계 액세스가능 저장 매체(1032)가 단일 매체인 것으로 도시되어 있지만, "기계 판독가능 저장 매체"라는 용어는 명령어들의 하나 이상의 세트를 저장하는 단일 매체 또는 복수 매체들(예를 들어, 중앙집중형 또는 분산형 데이터베이스 및/또는 연관된 캐시들 및 서버들)을 포함하는 것으로 간주되어야 한다. "기계 판독가능 저장 매체"라는 용어는 또한, 기계에 의한 실행을 위해 명령어들의 세트를 저장하거나 인코딩할 수 있으며 기계로 하여금 본 발명의 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하는 임의의 매체를 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 이에 따라, "기계 판독가능 저장 매체"라는 용어는, 고체 상태 메모리들, 및 광학 및 자기 매체들(그러나 이에 제한되지는 않음)을 포함하는 것으로 간주되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기계 액세스가능 저장 매체에는, 데이터 처리 시스템으로 하여금 복수의 집적 회로들을 갖는 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법을 수행하게 하는 명령어들이 저장되어 있다. 방법은 반도체 웨이퍼 위에 마스크를 형성하는 단계를 포함하고, 마스크는 집적 회로들을 덮고 보호하는 층으로 구성된다. 그 다음, 갭들을 갖는 패터닝된 마스크를 제공하기 위해, 마스크가 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스에 의해 패터닝되어, 집적 회로들 사이의, 반도체 웨이퍼의 영역들을 노출시킨다. 그 다음, 집적 회로들을 싱귤레이션하기 위해, 반도체 웨이퍼는 패터닝된 마스크의 갭들을 통해 플라즈마 식각된다.
따라서, 회전 레이저 빔 또는 회전 성형된 레이저 빔, 및 플라즈마 식각 프로세스를 사용하는 하이브리드 웨이퍼 다이싱 접근법들이 개시되었다.

Claims (20)

  1. 복수의 집적 회로들을 포함하는 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법으로서,
    상기 반도체 웨이퍼 위에 마스크를 형성하는 단계 ― 상기 마스크는 상기 집적 회로들을 덮고 보호하는 층을 포함함 ―;
    갭들을 갖는 패터닝된 마스크를 제공하기 위해, 상기 마스크를 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스에 의해 패터닝하여, 상기 집적 회로들 사이의, 상기 반도체 웨이퍼의 영역들을 노출시키는 단계 - 상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스는, 레이저 빔을 상기 레이저 빔의 진행 방향을 따라 상기 레이저 빔의 중심 축을 중심으로 회전시키는 것을 포함함 -; 및
    상기 집적 회로들을 싱귤레이션하기 위해, 상기 반도체 웨이퍼를 상기 패터닝된 마스크의 갭들을 통해 플라즈마 식각하는 단계를 포함하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스는 회전 성형된 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스인, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스는 가우시안 빔을 사용하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스는, 평평한 최상부를 갖는 라인형 빔을 사용하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스를 이용하여 스크라이빙하는 것은, 펨토초 기반 회전 레이저 빔으로 스크라이빙하는 것을 포함하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    레이저 스크라이빙 프로세스로 상기 마스크를 패터닝하는 것은, 상기 집적 회로들 사이의, 상기 반도체 웨이퍼의 영역들에 트렌치들을 형성하는 것을 포함하고, 상기 반도체 웨이퍼를 플라즈마 식각하는 것은, 대응하는 트렌치 연장부들을 형성하기 위해, 상기 트렌치들을 연장하는 것을 포함하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  7. 복수의 집적 회로들을 포함하는 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법으로서,
    상부에 마스크를 갖는 반도체 웨이퍼를 제공하는 단계 - 상기 마스크는 상기 집적 회로들을 덮고 보호하는 층을 포함함 -;
    갭들을 갖는 패터닝된 마스크를 제공하기 위해, 상기 마스크를 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스에 의해 패터닝하여, 상기 집적 회로들 사이의, 상기 반도체 웨이퍼의 영역들을 노출시키는 단계 - 상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스는, 레이저 빔을 상기 레이저 빔의 진행 방향을 따라 상기 레이저 빔의 중심 축을 중심으로 회전시키는 것을 포함함 -; 및
    상기 집적 회로들을 싱귤레이션하기 위해, 상기 반도체 웨이퍼를 상기 패터닝된 마스크의 갭들을 통해 플라즈마 식각하는 단계를 포함하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스는 회전 성형된 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스인, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스는 가우시안 빔을 사용하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스는, 평평한 최상부를 갖는 라인형 빔을 사용하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 회전 레이저 빔 레이저 스크라이빙 프로세스를 이용하여 스크라이빙하는 것은, 펨토초 기반 회전 레이저 빔으로 스크라이빙하는 것을 포함하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    레이저 스크라이빙 프로세스로 상기 마스크를 패터닝하는 것은, 상기 집적 회로들 사이의, 상기 반도체 웨이퍼의 영역들에 트렌치들을 형성하는 것을 포함하고, 상기 반도체 웨이퍼를 플라즈마 식각하는 것은, 대응하는 트렌치 연장부들을 형성하기 위해, 상기 트렌치들을 연장하는 것을 포함하는, 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법.
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