KR20060050935A - 반도체장치의 가공에 있어서 반도체웨이퍼 가공를 위한레이저빔가공장치, 거기에 실시된 레이저빔가공방법 및그것에 의해 가공된 반도체웨이퍼 - Google Patents

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Abstract

다층배선구조, 스크라이브선들(FSLm, SSLn) 및 상기 스크라이브선들의 일부에 형성된 적어도 하나의 위치조정마크를 가진 반도체웨이퍼(SW)를 가공하는 레이저빔가공장치에 있어서, 레이저빔발생기시스템(60, 88)은 레이저빔을 발생시키고, 이동시스템(12, 78, 80)은 상기 스크라이브선들을 따라 상기 반도체웨이퍼로부터 다층배선구조를 부분적으로 제거하기 위해 상기 스크라이브선들을 따라 레이저빔이 반도체웨이퍼에 조사되도록 상기 레이저빔에 대하여 반도체웨이퍼를 상대적으로 움직인다. 조사제어시스템은 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 상기 스크라이브선들을 따라서 상기 레이저빔으로 상기 반도체웨이퍼의 조사를 제어한다.
레이저빔가공장치, 스크라이브선, 레이저빔발생기, 조사제어시스템

Description

반도체장치의 가공에 있어서 반도체웨이퍼 가공를 위한 레이저빔가공장치, 거기에 실시된 레이저빔가공방법 및 그것에 의해 가공된 반도체웨이퍼{LASER BEAM PROCESSING APPARATUS FOR PROCESSING SEMICONDUCTOR WAFER IN PRODUCTION OF SEMICONDUCTOR DEVICES, LASER BEAM PROCESSING METHOD EXECUTED THEREIN, AND SUCH SEMICONDUCTOR WAFER PROCESSED THEREBY}
도 1은 본 발명에 따른 레이저빔가공장치의 실시예를 도시한 개략적 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 레이저빔가공장치에서 사용된 레이저빔발생기의 블록도;
도 3은 레이저빔가공장치의 블록도;
도 4는 제1초기위치에 위치된 실리콘웨이퍼로, 본 발명에 따른 레이저빔가공장치에 의해 가공된 실리콘웨이퍼의 평면도;
도 5a는 도 4에 도시된 실리콘웨이퍼의 부분-확대평면도;
도 5b는 도 5a의 5B-5B 선을 따라 절단된 단면도;
도 6a는 본 발명에 따른 레이저빔가공장치에 의해 가공된, 도 5와 유사한 부분-확대평면도;
도 6b는 도 6a의 6B-6B 선을 따라 절단한 단면도;
도 7은 실리콘웨이퍼의 각 스크라이브선의 말단의 X-Y 좌표 정의를 설명하기 위한 실리콘웨이퍼의 부분평면도;
도 8은 실리콘웨이퍼상의 위치조정마크를 지나가는 동안, 위치조정마크로부터 유도된, X-Y 좌표 정의를 설명하기 위한 실리콘웨이퍼의 부분평면도;
도 9는 제2초기위치에 위치된 실리콘웨이퍼로, 본 발명에 따른 레이저빔가공장치에 의해 가공된 실리콘웨이퍼의 평면도;
도 10은 도 3에 도시된 시스템제어유닛에서 실행된 레이저빔 가공루틴의 흐름도;
도 11a는 도 10의 레이저빔 가공루틴에서 서브루틴으로 실행된 제1레이저빔 조사루틴의 흐름도의 일부;
도 11b는 제1레이저빔 조사루틴의 흐름도의 나머지 부분;
도 12a는 도 10의 레이저빔 가공루틴에서 서브루틴으로 실행된 제2레이저빔 조사루틴의 흐름도의 일부;
도 12b는 제2레이저빔 조사루틴의 흐름도의 나머지 부분;
도 13은 실리콘웨이퍼에 본 발명의 적용을 설명하기 위해, 스크라이브선이 폭 70를 가지는 것을 특징으로 하는 실리콘웨이퍼의 부분평면도;
도 14는 스크라이브선을 따라 다층배선구조내에 형성된 세로홈(G1 및 G2)세트를 특징으로 하는 실리콘웨이퍼를 도시하는, 도 13과 유사한 부분평면도.
도 15는 도 2에 도시된 레이저빔발생기에 결합된 음향광변조기의 개략도; 및
도 16은 스크라이브선의 교차점을 벗어난 위치조정마크를 특징으로 하는 실리콘웨이퍼를 도시한, 도 5a와 유사한 부분-확대평면도이다.
10: 베이스프레임 12: 테이블기계
14: 레이저빔가공기계 16: 평행가이드레일
18: 제1이동가능한프레임 20: 연장스크류
26: 평행가이드레일 28: 제2이동가능한프레임
30: 연장스크류 34: 제2블록피스
36: 원통형 부재 38: 장방형테이블
40: 척플레이트어셈블리 42: 척플레이트
44: 평행가이드레일 46: 장방형베이스부
48: 직립부 51: 가이드레일
62: 원통형케이싱 60: 레이저빔발생기
64: 레이저빔조사헤드 66: 레이저광원
68: 광변조기 70: 광포커싱시스템
72: 빔벤더 74: CCD카메라
76: 시스템제어유닛 90: CCD드라이버회로
92: 키보드 94: TV모니터
98: 하드디스크드라이버 100: 하드디스크
22, 32, 41, 54 및 58: 스텝모터들
78, 80, 82, 84 및 86: 드라이버회로들
본 발명은 반도체장치의 가공에 있어서 반도체웨이퍼 가공를 위한 레이저빔가공장치, 그런 레이저빔가공장치에서 실시된 레이저빔가공방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 레이저빔가공장치에 의해 가공된 반도체웨이퍼에 관한 것이다.
다수의 반도체장치들을 가공하는 대표적인 가공에 있어서, 예를 들면, 실리콘웨이퍼가 준비되고, 실리콘웨이퍼의 표면은 실리콘웨이퍼내에 형성된 격자형(grid-like) 스크라이브선(scribe lines)에 의해 정의된 다수의 반도체칩 공간들로 구획된다. 각 스크라이브선은 폭이 40㎛ 내지 70㎛ 의 범위내에 있음을 유의해야 한다.
실리콘웨이퍼는 다양한 공지의 방법들에 의해 가공되는데, 가령 각 반도체칩 공간들은 반도체장치로서 가공되고, 그 안에 정의된 다수의 배선배치부들(wiring arrangement sections)을 포함한 다층-배선구조가 실리콘웨이퍼 상에 형성되어 각각의 배선배치부들은 격자형 스크라이브선이 반도체장치들에 할당되고, 다층배선구조로 덮여 있다. 그 후에, 실리콘웨이퍼는 다수의 반도체장치들(즉, 배어칩<bare chip>들)이 각각으로 분리되도록 격자형 스크라이브선을 따라 절단되는 다이싱가공(dicing process)에 도입된다.
다이싱가공은 다이싱장치에서 자동적으로 실행된다. 특히, 다이싱장치는 실리콘웨이퍼가 탑재된 테이블(table) 및 테이블과 연관된 회전컷팅블레이드(rotary cutting blade)를 포함한다. 다이싱가공 동안, 회전컷팅블레이드는 회전하여 작동되고, 실리콘웨이퍼를 운반하는 테이블은 회전컷팅블레이드에 대하여 자동적으로 움직여서 실리콘웨이퍼는 스크라이브선을 따라 절단된다. 이러한 자동절단동작이 적절하게 실행될 수 있기 전에, 실리콘웨이퍼는 회전컷팅블레이드에 대한 초기위치(initial position)에 정확하게 위치되어야 한다.
JP-A-H01-304721에는 격자형 스크라이브선에 의해 정의된 교차점들 중 어느 하나 상에 형성된 적어도 하나의 위치조정마크(alignment mark)로 제공되는 실리콘웨이퍼가 개시되어 있고, 이는 다이싱장치가 위치조정마크를 검출하는 것에 의해 초기위치에 실리콘웨이퍼를 정확하게 위치시키는 것을 가능하게 한다. 위치조정마크는 포토리소그래피(photolithography)가공 및 에칭가공을 이용하여 알루미늄으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 일본특허 제2002-176140호에 개시된 바와 같이 위치조정마크에 더하여, 테스트전극패드들(test electrode pads), 테스트회로패턴들(test circuit patterns) 등이 격자형 스크라이브선 상에 형성될 수 있다.
공지된 바와 같이, 다층배선구조는 각각 위에 선택적으로 적층된 절연중간층(insulating interlayers) 및 배선금속패턴층(wiring metal pattern layers)으로 구성되어 있고, 절연중간층은 이산화규소, 로-케이 물질(low-k material) 등과 같은 적당한 유전체로 형성된다. 이러한 절연중간층은 본질적으로 실리콘웨이퍼와 비교하여 더욱 부서지기 쉽기 때문에, 다이싱가공 동안에 그것의 격자형 스크라이브선들을 따라 다층배선구조내에 칩들 또는 크랙들이 쉽게 발생할 수 있다. 칩들 또는 크랙들이 반도체장치들에 할당된 배선배치부들의 하나로 침투 된 경우, 관련된 반도체장치는 결점을 가지게 된다. 격자형 스크라이브선들의 폭이 진보된 초소형화로 인해 더욱 좁아지기 때문에 이러한 문제가 반도체장치들의 초소형화의 최근 진보에서 있어서 더욱 심각해졌다.
예를 들어, 일본특허 제2002-329686호 및 제2003-320466호에 개시된 바와 같이, 반도체장치들에 할당된 배선배치부들 내로 칩들 또는 크랙들의 침투를 막기 위해서, 다이싱가공으로 도입되기 전에 실리콘웨이퍼는 레이저빔가공장치에 의해 가공되는 것이 제안된다. 특히, 레이저빔가공장치에 있어서 오직 다층배선구조가 배선배치부들로 절단되기 위해서 다층배선구조는 격자형 스크라이브선들을 따라 레이저빔으로 조사된다. 다시 말해서, 다층배선구조는 격자형 스크라이브선들을 따라 실리콘웨이퍼들로부터 부분적으로 제거된다. 가공된 실리콘웨이퍼가 레이저빔가공장치로부터 다이싱장치로 운반될 경우, 또는 가공된 실리콘웨이퍼가 다이싱장치를 이용해서 다이싱되는 공장으로 운송될 경우, 위치조정마크가 가공된 실리콘웨이퍼 상에서 제거되기 때문에 다이싱장치에서 다이싱가공을 효과적이고 자동적으로 실행하기 어렵다. 특히, 전술한 바와 같이 효과적이고 자동적인 다이싱가공이 적절하게 실행되기 전에, 실리콘웨이퍼가 다이싱장치의 회전컷팅블레이드에 대하여 초기위치에 정확하게 위치되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 초기위치에서 가공된 실리콘웨이퍼의 정확하게 위치시키기 위한 위치조정마크를 이용하는 것이 불가능하다.
따라서, 본 발명은 격자형 스크라이브선들 상에 위치하여 다층배선구조 상에 적어도 하나의 위치조정마크가 남도록 하는 방식으로 다층배선구조를 격자형 스크 라이브선들을 따라 부분적으로 제거하기 위해서 다층배선구조를 격자형 스크라이브선들을 따라 반도체웨이퍼 상에 레이저빔으로 조사하는 레이저빔가공장치를 개시한다.
본 발명은 또한 그런 레이저빔가공장치에서 실행되는 레이저빔가공방법을 개시한다.
본 발명은 또한 그런 레이저빔 가공장장치에 의해 가공된 반도체웨이퍼를 개시한다.
본 발명의 제1관점에 따르면, 다층배선구조, 스크라이브선들 및 상기 스크라이브선들의 일부에 형성된 적어도 하나의 위치조정마크를 가진 반도체웨이퍼를 가공하는 레이저빔가공장치를 제공하는데, 이는 다음과 같이 구성된다:
레이저빔을 발생시키는 레이저빔발생기시스템; 상기 스크라이브선들을 따라 상기 반도체웨이퍼로부터 다층배선구조를 부분적으로 제거하기 위해 상기 스크라이브선들을 따라 레이저빔이 반도체웨이퍼에 조사되도록 상기 레이저빔에 대하여 반도체웨이퍼를 상대적으로 움직이는 이동시스템; 및 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 상기 스크라이브선들을 따라서 상기 레이저빔으로 상기 반도체웨이퍼의 조사를 제어하는 조사제어시스템.
이런 레이저빔가공장치에 있어서, 상기 레이저빔발생기시스템은 상기 레이저빔을 제작하는 레이저광원을 포함하고, 상기 조사제어시스템은 상기 레이저광원, 상기 위치조정마크가 상기 레이저빔으로 조사될 경우 그것에 의해 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아있게 함을 확보하도록 상기 레이저빔발생기드라 이버회로를 제어로 감소되는 레이저빔의 전원을 구동시키는 레이저빔발생기드라이버회로를 포함한다.
선택적으로, 상기 레이저빔발생기시스템은 광편향기, 및 상기 광편향기, 상기 위치조정마크를 포함하는 위치조정마크지역이 상기 레이저빔으로 조사될 경우 그것에 의해 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아있게 함을 확보하도록 상기 조사제어시스템으로 상기 드라이버회로를 제어하여 편향된 상기 레이저빔을 구동시키는 드라이버회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2관점에 따르면, 다음의 단계들을 포함하는 레이저빔가공방법이 제공된다:
다층배선구조, 스크라이브선들 및 상기 스크라이브선들의 일부에 형성된 적어도 하나의 위치조정마크를 가진 반도체웨이퍼의 준비하기; 레이저빔의 발생시키기; 상기 스크라이브선들을 따라 상기 반도체웨이퍼로부터 다층배선구조를 부분적으로 제거하기 위해 상기 스크라이브선들을 따라 레이저빔이 반도체웨이퍼에 조사되도록 상기 레이저빔에 대하여 반도체웨이퍼를 상대적으로 움직이기; 및 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 상기 스크라이브선들을 따라서 상기 레이저빔으로 상기 반도체웨이퍼의 조사를 제어하기.
상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 상기 스크라이브선들을 따라 레이저빔으로 상기 반도체웨이퍼의 조사를 제어하는 것에 있어서, 상기 레이저빔의 전원은 상기 위치조정마크가 상기 레이저빔으로 조사될 경우 감소되고, 그것에 의해 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아있도록 하는 것 이 확보된다.
선택적으로, 상기 레이저빔은 상기 위치조정마크가 상기 레이저빔으로 조사될 경우 편향되고, 그것에 의해 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 하는 것이 확보된다.
본 발명의 제3관점에 따르면, 다음을 포함하는 반도체웨이퍼가 제공된다:
기판몸체(substrate body); 상기 기판 상에 형성된 다층배선구조; 상기 다층배선구조 상에 정의된 스크라이브선들; 및 상기 스크라이브선들의 일부 상에 형성된 적어도 하나의 위치조정마크, 여기서 상기 다층배선구조는 상기 스크라이브선들을 따라 상기 반도체웨이퍼로부터 부분적으로 제거되지만, 상기 위치조정마크는 상기 스크라이브선 상에 남아 있게 된다. 상기 스크라이브선은 폭이 40㎛ 내지 70㎛ 의 범위내에 있을 수 있다.
실시예
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 레이저빔가공장치의 실시예가 이하에서 설명될 것이다.
레이저빔가공장치는 베이스프레임(base frame; 10), 일반적으로 참조번호 12로 기재되고 베이스프레임(10) 상에 탑재된 X-Y 이동가능한 테이블기계(table machine), 일반적으로 참조번호 14로 기재되고 베이스프레임(10) 상에 탑재된 레이저빔 가공기계를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, X-Y-Z 좌표계는 베이스프레임(10)에 대하여 정의된다.
X-Y 이동가능한 테이블기계(12)는 X-Y-Z 좌표계의 X-축과 평행하게 되도록 베이스프레임(10) 상에 안전하게 가로놓인 한쌍의 제1평행가이드레일들(parallel guide rails) 및 제1평행가이드레일들 상에 미끄러질 수 있도록 탑재된 제1이동가능한프레임(18)을 포함한다.
도 1에 도시되어 있지 않지만, 제1이동가능한프레임(18)은 그것의 바닥 상에 제공된 볼너트(ball nut)부재를 가지며, 볼너트는 평행가이드레일들(16) 사이에 제공된 연장스크류(elongated screw; 20)와 맞물리고, 연장스크류(20)는 베이스테이블(10) 상에 안전하게 제공된 제1블록피스(block piece; 24)에 의해 지지되어 회전가능한 연장스크류(20)의 자유단을 가지고, 베이스테이블(10) 상에 안전하게 제공된 제1스텝모터(stepping motor; 22)의 출력축(output shaft)으로서 형성된다. 따라서, 제1스텝모터(22)를 구동시키는 것에 의해, 평행가이드레일들(16)을 따라 및 그 때문에 X-Y-Z 좌표계의 X-축을 따라 제1이동가능한프레임(18)을 이동시킬 수 있다.
X-Y 이동가능한 테이블기계(12)는 또한 X-Y-Z 좌표계의 Y-축과 평행하게 되도록 제1이동가능한프레임(18) 상에 안전하게 가로놓인 한쌍의 제2평행가이드레일들 및 평행가이드레일들(26) 상에 미끄러질 수 있도록 탑재된 제2이동가능한프레임(28)을 포함한다.
도 1에 도시되어 있지 않지만, 제2이동가능한프레임(28)은 그것의 바닥 상에 제공된 볼너트 부재를 가지며, 볼너트는 평행가이드레일들(26) 사이에 제공된 연장스크류(30)와 맞물리고, 연장스크류(30)는 제1이동가능한프레임(18) 상에 안전하게 제공된 제2블록피스(34)에 의해 지지되어 회전가능한 연장스크류(30)의 자유단을 가지고, 제1이동가능한프레임(18) 상에 제공된 제2스텝모터(32)의 출력축으로서 형성된다. 따라서, 제2스텝모터(32)를 구동시키는 것에 의해, 평행가이드레일들(26)을 따라 및 그 때문에 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 제2이동가능한프레임(28)을 이동시킬 수 있다.
X-Y 이동가능한 테이블기계(12)는 제2이동가능한프레임(28) 상에 안전하게 가로놓인 원통형 부재(36), 원통형 부재(36)의 꼭대기 상에 안전하게 제공된 장방형테이블(rectangular table; 38) 및 장방형테이블(38) 상에 회전 가능하도록 제공된 척플레이트어셈블리(chuck plate assembly; 40)을 포함한다. 척플레이트어셈블리(40)는 원통형 부재(36)내에 포함된 스텝모터(41)(도 3에 블록으로 도시된)를 구동시키는 것에 의해 회전될 수 있다.
척플레이트어셈블리(40)는 그것의 꼭대기 상에 제공된 척플레이트(42)를 가지며, 척플레이트(42)는 그것의 내에 형성된 다수의 홀들(holes)을 가진다. 척플레이트어셈블리(40)는 진공원(vacuum source)(미도시)과 소통되도록 구성된다. 실리콘웨이퍼가 척플레이트(42) 상에 탑재된 경우, 척플레이트어셈블리(40) 및 진공원 사이에 소통이 실현되고, 따라서 실리콘웨이퍼는 척플레이트(42) 상에 빨아들여지고 고정되어 유지된다.
레이저빔 가공기계(14)는 X-Y-Z 좌표계의 Y-축과 평행하게 되도록 베이스프레임(10) 상에 안전하게 가로놓인 한쌍의 평행가이드레일들(44) 및 평행가이드레일들(44) 상에 미끄러질 수 있도록 탑재된 이동가능한프레임(46)을 포함한다. 이동가능한프레임(46)은 평행가이드레일들(44)와 미끄러질 수 있도록 맞물린 장방형베이 스부(48) 및 장방형베이스부(48)의 측면으로부터 위쪽으로 통합적으로(integrally) 확장된 직립부(upright portion; 50)를 가진다. 직립부(50)는 X-Y-Z 좌표계의 Z-축과 평행하게 수직적으로 확장된 한쌍의 가이드레일들(51)로 형성된다.
도 1에 도시되어 있지 않지만, 이동가능한프레임(46)은 그것의 바닥 상에 제공된 볼너트 부재를 가지며, 볼너트는 평행가이드레일들(44) 사이에 제공된 연장스크류(52)와 맞물리고, 연장스크류(52)는 베이스프레임(10) 상에 안전하게 제공된 블록피스(미도시)에 의해 지지되어 회전가능한 연장스크류(52)의 자유단을 가지고, 베이스프레임(10) 상에 제공된 스텝모터(52)의 출력축으로서 형성된다. 따라서, 스텝모터(52)를 구동시키는 것에 의해, 평행가이드레일들(44)을 따라 및 그 때문에 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 이동가능한프레임(46)을 이동시킬 수 있다.
레이저빔 가공기계(14)는 또한 이동가능한프레임(46)의 직립부의 가이드레일들(51)과 미끄질 수 있도록 맞물린 블록 부재(56)를 포함한다. 블록 부재(56)는 평행가이드레일들(51) 사이에 제공된 연장스크류(미도시)와 맞물린 볼너트 부재(미도시)를 가지고, 연장스크류는 이동가능한프레임(46)의 직립부(50)의 꼭대기 상에 제공된 스텝모터(58)의 출력축으로서 형성된다. 따라서, 스텝모터(58)를 구동시키는 것에 의해, 평행가이드레일들(51)을 따라 및 그 때문에 X-Y-Z 좌표계의 Z-축을 따라 블록 부재(56)을 이동시킬 수 있다.
레이저빔 가공기계(14)는 캔틸레버 방식(cantilever manner)으로 블록 부재(56)에 의해 지지된 레이저빔발생기를 더 포함하고, 레이저빔발생기(60)는 원통형케이싱(cylindrical casing; 62) 및 원통형케이싱(62)의 자유단에 부착된 레이저빔 조사헤드(laser beam irradiation head; 64)를 가진다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저빔발생기(60)는 레이저광원(66), 광변조기(optical modulator; 68), 원통형케이싱(62) 내에 포함된 광포커싱시스템(optical focusing system; 70) 및 레이저빔조사헤드(64) 내에 포함된 빔벤더(beam bender; 72)를 포함한다. 이러한 실시예에 있어서, 레이저광원(66)은 YAG 레이저광원으로서 형성될 수 있다. 도 2에서, 레이저빔 LB는 레이저광원(66)으로부터 방사되고 그런 다음, 광변조기(68)에 의해 적당하게 변조된다. 변조된 레이저빔은 광포커싱시스템을 통해 집중되고, 척플레이트(42) 상에 유지된 실리콘웨이퍼로 향해지도록 빔벤더(72)에 의해 반사된다.
또한, 레이저빔가공장치는 CCD(charge-coupled device)카메라(74)(도 3에서 블록으로 도시된)로 제공된다. 도 1에 도시되어 있지 않지만, CCD카메라(74)는 베이스프레임(10) 상에 구성된 적당한 프레임에 의해 고정되어 지지된다. 즉, CCD카메라(74)는 X-Y-Z 좌표계에 대하여 고정된다.
도 3을 참조하여, 전술한 레이저빔가공장치는 레이저빔가공장치의 블록도로 설명된다.
도면에 도시된 바와 같이, 레이저빔가공장치는 중앙처리장치(CPU), 프로그램 및 상수를 저장하기 위한 읽기전용기억장치(ROM), 일시적 데이타를 저장하기 위한 임의접근기억장치(RAM) 및 입력/출력(I/O)인터페이스회로를 가진 마이크로컴퓨터를 포함하는 시스템제어유닛(76)을 포함한다.
레이저빔가공장치는 각각 스텝모터들(22, 32, 41, 54 및 58)을 구동하기 위 한 5개의 드라이버회로들(78, 80, 82, 84 및 86)을 포함하고 이러한 스텝모터들은 시스템제어유닛(76)에 의해 제어된다. 또한, 레이저빔가공장치는 레이저빔발생기(60)를 구동하기 위한 레이저빔발생기드라이버회로(88) 및 CCD카메라(74)를 구동하기 위한 CCD드라이버회로(90)를 포함하고, 이러한 드라이버회로들(88 및 90)은 시스템제어회로(76)에 의해 제어된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 레이저빔 가공장치는 그것의 I/O인터페이스회로를 통해 시스템제어유닛(76)으로 다양한 명령 및 데이타를 입력하기 위한 키보드(92), 다양한 명령아이템들, 다양한 정보데이타 등을 디스플레이하기 위한 TV모니터(94) 및 TV모니터(94) 상에 디스플레이된 명령아이템들의 일부에 마우스(94)의 클릭에 의해 시스템제어유닛(76)에 명령을 입력하기 위한 마우스(96)가 제공된다.
레이저빔가공장치는 다양한 데이타가 저장되는 하드디스크(100)을 구동하기 위한 하드디스크드라이버(98)를 더 포함한다. 시스템제어유닛(76)은 하드디스크드라이버(98)를 통해 하드디스크(100) 내에 다양한 데이타를 기록하고, 또한 하드디스크드라이버(98)을 통해 하드디스크(100)으로부터 다양한 데이타를 읽어들인다.
도 4는 전술한 레이저빔가공장치에 의해 가공되는 실리콘웨이퍼(SW)를 도시하고, 도 5a는 실리콘웨이퍼(SW)의 부분을 확대하여 도시하고, 도 5b는 도 5a의 5B-5B 선을 따라 절단된 실리콘웨이퍼(SW)의 단면을 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 실리콘웨이퍼(SW)는 참조번호 OF로 기재된 다양한 가공들에 있어서 실리콘웨이퍼(SW)를 방위를 맞추고 위치시키는데 이용되는 방위플랫(orientation flat)이 제공된다.
도 4 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 실리콘웨이퍼(SW)의 표면은 스크라이브선들(FSLm)의 제1그룹 및 스크라이브선들(SSLn)의 제2그룹에 의해 정의되는 다수의 반도체칩공간들(CA)로 구획되며 스크라이브선들(FSLm) 및 스크라이브 선들(SSLn)은 격자를 정의하기 위해 각각 교차된다. 이러한 실시예에 있어서, 스크라이브선들(FSLm)의 수는 23(m=1, 2, ... 22 및 23)이고, 스크라이브선들(SSLn)의 수는 22(n=1, 2, ... 21 및 22)이다. 스크라이브선들(FSLm)의 제1그룹은 방위플랫(OF)과 수직을 이루고, 스크라이브선들(SSLn)의 제2그룹은 방위플랫(OF)과 평행을 이룬다. 이러한 실시예에 있어서, 스크라이브선들(FSLm)의 피치는 스크라이브선들(SSLn)의 그것과 실질적으로 동일하고, 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn) 각각은 40㎛의 폭을 가진다.
실리콘웨이퍼(SW)는 다양한 공지의 방법들에 의해 가공되는데 가령, 각 반도체칩공간(CA)은 반도체장치로서 생산되고, 도 5b에 도시된 바와 같이 그 안에 정의된 다수의 배선배치부들을 포함하는 다층배선구조(MWS)가 실리콘웨이퍼(SW) 상에 형성되고 각 배선배치부들로 반도체장치들 또는 반도체칩공간(CA)으로 할당된다.
도 5a 및 5B에 도시된 바와 같이, 전극패드들(EP)은 반도체칩공간들(CA)의 각각에서 다층배선구조(MWS)의 표면상에 형성되고, 테스트전극패드들(TEP)은 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)을 따라 다층배선구조(MMW)의 표면상에 형성된다.
이러한 실시예에 있어서, 실리콘웨이퍼(SW)는 2개의 다이아몬드형 위치조정 마크들(AM)을 가지고, 위치조정마크들(AM)의 오직 하나만이 도 5a 및 5B에 도시되어 있다. 각 위치조정마크들(AM)은 도 4에서 참조번호들 L1 및 L2로 기재된 위치들에 위치된다. 위치(L1)는 스크라이브선들(FSL5 및 SSL19)의 교차점으로 정의되고, 위치(L2)는 스크라이브선들(FSL19 및 SSL3)의 교차점으로 정의된다. 이러한 실시예에 있어서, 위치들(L1 및 L2)은 도 4에서 참조번호 C로 기재된 반도체웨이퍼(SW)의 중앙에 대하여 대칭이 되는 것을 유념해야한다.
본 발명에 따라서, 실리콘웨이퍼(SW)는 전술한 레이저빔가공장치로 가공되어 도 6a 및 6B에 대표적으로 도시된 바와, 각 위치조정마크들(AM)을 포함하는 위치조정마크공간(AMA)이 다층배선구조(MWS) 상에 남겨지도록 하는 방식으로 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)을 따라 다층배선구조(MWS)를 레이저빔으로 조사하는 것에 의해 오직 실리콘웨이퍼(SW)의 다층배선구조(MWS)가 배선배치부들로 절단된다. 다시 말해서, 격자형 홈들(G)이 위치조정마크공간(AMA)를 제외하고 다층배선구조(MWS)내에 형성되도록 하는 방식으로 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)을 따라 반도체웨이퍼(SW)로부터 다층배선구조(MWS)가 부분적으로 제거된다. 이러한 실시예에 있어서, 레이저빔은 스폿직경(spot diameter) 20㎛ 을 가짐을 유념해야한다.
특히, 이러한 실시예에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 우선, 실리콘웨이퍼(SW)는 척플레이트(42) 상에 안전하게 탑재되고, 그런 다음 실리콘웨이퍼(SW)의 방위플랫(OF)이 X-Y 좌표계(도 1)의 X-축에 평행하게 되는 제1초기위치에 스텝모터들(22 및 32)을 적절하게 작동하여 위치되도록 한다. 그 후에, 스텝모터들(22 및 32)을 적절하게 작동하는 것에 의해, 스크라이브선들(FSLm)의 제1그룹은 레이저빔조사헤드(64)로부터 방사된 레이저빔으로 순차로 조사되어, 스크라이브선들(FSLm)을 따라 실리콘웨이퍼(SW)로부터 다층배선구조(MWS)의 부분적 제거가 일어난다.
스크라이브선들(FSLm)을 따라 실리콘웨이퍼(SW)로부터 다층배선구조(MWS)의 부분적 제거를 실행하기 위해서, 도 1에 도시된 레이저빔가공장치에서 실리콘웨이퍼(SW)가 제1초기위치에 위치된 경우 각 스크라이브선들(FSLm)의 말단들을 표시하는 X-Y 좌표 데이타 <FE1m(fx1m ; fy1m) 및 FE2m(fx2m ; fy2m)>는 사전에 준비되고 하드디스크(100)내에 저장된다. 도 7에 대표적으로 도시된 바와 같이, 각 X-Y 좌표들 <FE1m(fx1m ; fy1m) 및 FE2m(fx2m ; fy2m)>은 그것의 말단들에 스크라이브선(FSLm)의 세로중심축(LSA) 상에 위치된 점으로서 정의된다.
또한, 위치들(L1 및 L2)(도 4)에서 위치조정마크공간(AMA)를 남기기 위해서, 위치들(L1 및 L2)에 위치된 위치조정마크(AM)의 각 X-Y 좌표들로부터 유도된 X-Y 좌표 데이타 <(FAL1(- FL1 )(fx15 ; fy1(- FL1 )) 및 FAL1(+ FL1 )(fx15 ; fy1(+FL1))> 및 X-Y 좌표 데이타 <FAL2(- FL2 )(fx119 ; fy1(- FL2 )) 및 FAL2(+ FL2 )(fx119 ; fy1(+ FL2 ))>는 사전에 준비되고 하드디스크(100)에 저장된다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 위치(L1)에 위치된 위치조정마크(AM)의 X-Y 좌표가 FAM1(fxL1 ; fyL1)에 의해 나타내어 지는 경우, X-Y 좌표 데이타 <FAL1(-FL1) 및 FAL1(+ FL1 )>의 Y-좌표들 <fy1(- FL1 ) 및 fy1(+ FL1 )>은 다음으로 정의된다:
fy1(- FL1 ) = fyL1 - 1/2WG - α
fy1(+ FL1 ) = fyL1 + 1/2WG + α
여기서: α는 레이저빔의 스폿직경 (20㎛)의 반에 대응하는 거리이고, WG는 격자형홈들(G)의 폭이다.
유사하게, 위치(L2)에 위치된 위치조정마크(AM)의 X-Y 좌표가 FAM2(fxL2 ; fyL2)에 의해 나타내어 지는 경우, X-Y 좌표 데이타 <FAL2(- FL2 ) 및 FAL2(+ FL2 )>의 Y-좌표들 <fy1(- FL2 ) 및 fy1(+ FL2 )>은 다음으로 정의된다:
fy1(- FL2 ) = fyL2 - 1/2WG - α
fy1(+ FL2 ) = fyL2 + 1/2WG + α
도 9에 도시된 바와 같이 스크라이브선들(FSLm)을 따라 실리콘웨이퍼(SW)로부터 다층배선구조(MWS)의 부분적 제거 뒤에, 원통형 부재(36) 내에 포함된 스텝모터(41)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)가 90도의 각으로 시계방향으로 회전한다. 그런 다음, 실리콘웨이퍼(SW)의 방위플랫(OF)이 X-Y 좌표계의 Y-축에 평행하게 되는(도 1) 제2초기위치에서 스텝모터들(22 및 32)을 적절하게 구동하는 것에 의해 실리콘웨이퍼(SW)가 위치된다. 그 후에, 스텝모터(22 및 32)를 적절하게 구동하는 것에 의해, 스크라이브선들(SSLn)의 제2그룹은 레이저빔조사헤드(64)로부터 방사되는 레 이저빔으로 순차적으로 조사되어, 스크라이브선들(SSLn)을 따라 실리콘웨이퍼(SW)로부터 다층배선구조(MWS)의 부분적 제거가 일어난다.
도 1에 도시된 레이저빔가공장치에서 스크라이브선들(SSLn)을 따라 실리콘웨이퍼(SW)로부터 다층배선구조(MWS)의 부분적 제거를 실행하기 위해서, 실리콘웨이퍼(SW)가 제2초기위치에 위치되는 경우 각 스크라이브선들(SSLn)의 말단들을 나타내는 X-Y 좌표 데이타 <SE1n(sx1n ; sy1n) 및 SE2n(sx2n ; sy2n)>는 사전에 준비되고 하드디스크(100)에 저장된다.
또한, 위치들(L1 및 L2)(도 9)에 위치조정마크공간들(AMA)를 남기기 위해서, 위치들(L1 및 L2)에 위치된 위치조정마크(AM)의 각 X-Y 좌표들로부터 유도된 X-Y 좌표 데이타 <SAL1(- SL1 )(sx15 ; sy1(- SL1 )) 및 SAL1(+ SL1 )(sx15 ; sy1(+SL1))> 및 X-Y 좌표 데이타 <SAL2(- SL2 )(sx219 ; sy2(- SL2 )) 및 SAL2(+ SL2 )(sx219 ; sy2(+ SL2 ))>는 사전에 준비되고 하드디스크(100)에 저장된다.
전술한 X-Y 좌표 데이타 <(FAL1(- FL1 )(fx15 ; fy1(- FL1 )) 및 FAL1(+ FL1 )(fx15 ; fy1(+ FL1 ))> 및 X-Y 좌표 데이타 <FAL2(- FL2 )(fx119 ; fy1(- FL2 )) 및 FAL2(+FL2)(fx119 ; fy1(+FL2))>와 유사하게, 위치들(L1 및 L2)에 위치된 위치조정마크들(AM)의 각 X-Y 좌표들이 SAM1(sxL1 ; syL1) 및 SAM2(sxL2 ; syL2)로 나타내어 지는 경우, X-Y 좌표 데이타<SAL1(-SL1) 및 SAL1(+ SL1 )>의 Y-좌표들 <sy1(- SL1 ) 및 sy1(+ SL1 )> 및 X-Y 좌표 데이타 <SAL2(- SL2 )>의 Y-좌표들 <sy2(- SL2 ) 및 sy2(+ SL2 )>은 다음과 같이 정의된다:
sy1(- SL1 ) = syL1 - 1/2WG - α
sy1(+ SL1 ) = syL1 + 1/2WG + α
sy1(- SL2 ) = syL1 - 1/2WG - α
sy1(+ SL2 ) = syL1 + 1/2WG + α
본 발명에 따라서, 가공된 실리콘웨이퍼(SW)가 다이싱장치를 이용하여 다이싱된 경우, 가공된 실리콘웨이퍼(SW)가 가공된 실리콘웨이퍼(SW)상에 남겨진 위치조정마크들(AM)을 이용하여 다이싱장치의 회전컷팅블레이드에 대하여 초기위치에 정확하게 위치될 수 있기 때문에, 다이싱장치에서 다이싱가공을 효과적이고 자동적으로 실행할 수 있다.
도 10은 도 3에 도시된 시스템제어유닛(76)에서 실행된 레이저빔 가공루틴의 흐름도를 도시한다. 예를 들어, 레이저빔 가공루틴의 실행은 TV모니터(94)의 스크린 상에 루틴-시작 아이콘을 마우스(96)로 클릭하는 것에 의해 시작되고, 초기화면은 TV모니터(94)의 스크린 상에 디스플레이되는 것을 유념하여야 한다. 또한, 레이저빔 가공루틴의 실행에 앞서서, 도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 실리콘웨이퍼(SW)가 안전하게 빨아들여지고 척플레이트(42) 상에 유지되는 것을 유념하여야 한다.
단계(1001)에서, 다양한 데이타가 키보드(94)의 조작을 통해서 시스템제어유 닛(76)으로 입력되는지 여부가 모니터된다. 선택적으로, 이러한 데이타는 TV모니터(94)의 스크린 상에 디스플레이된 데이타 아이템들을 마우스(96)로 클릭하여 시스템제어유닛(76)으로 입력될 수 있다.
다양한 데이타 중에는, 가공되는 실리콘웨이퍼(SW)의 사이즈데이타(SD), 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)의 피치데이타(PD) 및 격자형 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)의 폭데이타(WD)가 있다. 또한, 데이타 중에는, 각 위치조정마크들(AM)에 연관되어 있는 스크라이브선데이타(FSL5 및 SSL19) 및 스크라이브선데이타(FSL19 및 SSL3)가 있다.
다양한 데이타의 입력이 확인된 경우, 제어는 제1조사헤드위치루틴이 사이즈데이타(SD), 피치데이타(PD) 및 폭데이타(WD)에 근거하여 실행되는 단계(1002)로 진행된다. 즉, 스텝모터(54)가 드라이버회로(84)에 의해 구동되어 레이저빔조사헤드(64)가 사이즈데이타(SD), 피치데이타(PD) 및 폭데이타(WD)로 특징지어지는 실리콘웨이퍼에 대하여 사전에 정해진 제1레이저빔 방사개시위치에 위치된다.
제1조사헤드위치루틴의 실행 후에, 제어는 위치조정마크검출루틴이 실행되는 단계(1003)로 진행된다. 즉, 실리콘웨이퍼(SW)의 이미지데이타는 CCD드라이버회로(90)을 통해서 CCD카메라(74)로부터 불러오고, 그로부터 위치조정마크들(AM)의 이미지데이타를 검출하기 위하여 제어시스템유닛(76)에서 가공된다. 그런 다음, 위치조정마크들(AM)의 X-Y 좌표들은 위치조정마크들(AM)의 검출된 이미지데이타에 기초하여 X-Y-Z 좌표계(도1)에 대하여 결정된다.
위치조정마크검출루틴의 실행 후에, 제어는 검출된 위치조정마크들(AM)의 X-Y 좌표들에 기초한 전술한 제1초기위치에 실리콘웨이퍼(SW)를 위치시키기 위한 제1초기-위치하기루틴(first initial-positioning routine)이 실행되는 단계(1004)로 진행된다. 특히, 각 스텝모터들(22 및 32)은 검출된 위치조정마크들(AM)의 X-Y 좌표들에 기초하여, 시스템제어유닛(76)의 제어하에 드라이버회로들(78 및 80)에 의해 구동되어, 제1초기위치에 실리콘웨이퍼(SW)가 위치된다.
실리콘웨이퍼(SW)가 제1초기위치에 위치된 경우, 레이저빔조사헤드(64)는 X-Y 좌표들 <FE11(fx11 ; fy11)> 상에 위치됨을 유념하여야 한다. 따라서 레이저빔이 레이저빔조사헤드(64)로부터 방사된 경우, X-Y 좌표들 <FE11(fx11 ; fy11)>로 나타내어 지는 실리콘웨이퍼(SW) 상의 위치는 방사된 레이저빔으로 조사된다.
제1초기위치하기루틴의 실행 후에, 제어는 제1레이저빔조사루틴이 실행되는 단계(1005)로 진행된다. 제1레이저빔조사루틴의 실행에 있어서, 격자형 홈들(G)이 위치조정마크공간들(AMA)를 제외하고 스크라이브선들(FSLm)을 따라 다층배선구조(MWS)에 형성되도록 하는 방식으로 스크라이선들(FSLm)을 따라 실리콘웨이퍼(SW)로부터 다층배선구조(MWS)가 부분적으로 제거된다. 제1레이저빔조사루틴은 도 11a 및 11B를 참조하여 이하에서 상세히 설명됨을 유념하여야 한다.
제1레이저빔조사루틴의 실행 뒤에, 제어는 원통형 부재(36)에 포함된 스텝모터(41)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)가 90도의 각으로 회전되는(도9) 단계(1006)로 진행된다.
그런 다음, 단계(1007)에서, 제2조사헤드위치하기루틴(second irradiation head positioning routine)이 사이즈데이타(SD), 피치데이타(PD) 및 폭데이타(WD)에 기초하여 실행된다. 즉, 스텝모터(54)는 드라이버회로(84)에 의해 구동되어, 레이저빔조사헤드(64)가 사이즈데이타(SD), 피치데이타(PD) 및 폭데이타(WD)를 특징으로 하는 90도 회전된 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 사전에 결정된 제2레이저빔조사개시위치에 위치된다.
제2조사헤드위치하기루틴의 실행 후에, 제어는 전술한 제2초기위치에 90도 회전된 실리콘웨이퍼(SW)를 위치시키기 위한 제2초기위치하기루틴가 실행되는 단계(1008)로 진행된다. 특히, 각 스텝모터들(22 및 32)은 시스템제어유닛(76)의 제어하에 드라이버회로들(78 및 80)에 의해 구동되어 제2초기위치에 실리콘웨이퍼(SW)가 위치하게 된다.
실리콘웨이퍼(SW)가 제2초기위치에 위치된 경우, 레이저빔조사헤드(64)는 X-Y 좌표들 <SE11(sx11 ; sy11)> 상에 위치된다. 따라서, 레이저빔이 레이저빔조사헤드(64)로부터 방사된 경우, X-Y 좌표들 <SE11(sx11 ; sy11)>으로 나타내어 지는 실리콘웨이퍼(SW) 상의 위치는 방사된 레이저빔으로 조사된다.
제2초기위치하기루틴의 실행 후에, 제어는 제2레이저빔조사루틴이 실행되는 단계(1009)로 진행된다. 제2레이저빔조사루틴의 실행에 있어서, 격자형 홈들(G)이 위치조정마크공간들(AMA)를 제외하고 스크라이브선들(SSLm)을 따라 다층배선구조(MWS)에 형성되도록 하는 방식으로 스크라이선들(SSLm)을 따라 실리콘웨이퍼(SW)로 부터 다층배선구조(MWS)가 부분적으로 제거된다. 제2레이저빔조사루틴은 도 12a 및 12B를 참조하여 이하에서 상세히 설명됨을 유념하여야 한다.
제2레이저빔조사루틴의 실행 후에, 제어는 레이저빔가공루틴이 되풀이되는지 여부 즉, 실리콘웨이퍼(SW)가 가공되도록 남아있는지 여부가 결정되는 단계(1010)로 진행된다. 남아있는 실리콘웨이퍼(SW)의 존재가 확인된 경우, 제어는 단계(1002)로 돌아간다. 테스트된 실리콘웨이퍼가 없는 경우, 루틴은 종료된다.
도 11a 및 도 11b는 도 10의 단계(1005)에서 서브루틴으로 실행된 제1레이저빔조사루틴의 흐름도를 도시한다. 실제로는, 실리콘웨이퍼(SW)가 레이저빔으로 스크라이브선들(FSLm)을 조사하기 위해 레이저빔조사헤드(64)에 대하여 이동되지만, 레이저빔조사헤드(64) 및 그것에 의한 레이저빔은 해석상의 편의(explanatory convenience)를 위하여 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동된다고 여겨진다.
단계(1101)에서, 카운터(m)는 "1"로 초기화된다. 그런 다음, 단계(1102)에서, X-Y 좌표 데이타 <FE1m(fx1m ; fy1m) 및 FE2m(fx2m ; fy2m)>, 좌표 데이타 <FAL1(-FL1)(fx15 ; fy1(- FL1 )) 및 FAL1(+ FL1 )(fx15 ; fy1(+ FL1 ))> 및 좌표 데이타 <FAL2(-FL2)(fx119 ; fy1(- FL2 )) 및 FAL2(+ FL2 )(fx119 ; fy1(+ FL2 ))가 하드디스크(100)으로부터 읽혀지고, 그런 다음 시스템제어유닛(76) 내에 포함된 임의접근기억장치(RAM)에 저장된다.
단계(1103)에서, 레이저빔발생기(60)의 레이저광원(66)은 시스템제어유닛(76)의 제어하에 레이저빔발생기드라이버회로(88)에 의해 활성화되어, 레이저빔이 레이저빔조사헤드(64)로부터 방사되고 그로부터 X-Y 좌표들 <FE11(fx11 ; fy11)>로 나타내어 지는 실리콘웨이퍼(SW) 상의 위치가 방사된 레이저빔으로 조사된다. 물론, 레이저빔은 다층배선구조(MWS)의 부재들을 제거하기에 충분한 전원을 가진다.
단계(1104)에서, 레이저빔조사헤드(66) 및 그로부터의 레이저빔은 도 4에서 참조번호 Y1으로 기재된 방향에서 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동되고, 즉, 실제로 스텝모터(32)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)가 도 4에 참조번호 Y2로 기재된 방향에서 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 실리콘웨이퍼(SW)가 이동된다.
단계(1105)에서, 카운터(m)의 카운트수가 "5"에 도달하는지 여부가 결정된다. 카운터(m)의 카운트수가 "5"에 도달하는 경우, 제어는 단계(1105)에서 카운터의 카운트수가 "19"에 도달하는지 여부가 결정되는 단계(1106)로 진행된다. 카운터(m)의 카운트수가 "19"에 도달하는 경우, 제어는 단계(1106)에서 레이저빔이 Y-좌표(fy2m)에 도달하는지 여부가 모니터되는 단계(1107)로 진행된다. 레이저빔이 Y-좌표(fy2m)에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 레이저빔발생기드라이버회로(88)를 제어하는 것에 의해 감소되어 다층배선구조(MWS)의 어떠한 부재들도 소멸되지 않는 단계(1108)로 진행된다. 단계(1108)에서, 레이저광원(66)의 활성화는 필요하다면 멈춰질 수 있음을 유념해야 한다.
단계(1109)에서, 카운터(m)의 카운트수는 "1"로 증가된다. 그런 다음, 카운터(m)의 카운트수는 "23"보다 더 작은지 여부가 결정된다. 만약 m<23 이면, 제어는 레이저빔이 Y-좌표(fy2m)에 도달하는지 여부가 모니터되는 단계(1111)로 진행된다. 레이저빔이 Y-좌표(fy2m)에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 이동이 멈춰지는 단계(1112)로 진행된다.
단계(1113)에서, 레이저빔이 도 4에서 참조번호 X1으로 나타내어 지는 방향에 X-Y-Z 좌표계의 X-축에 따라 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동되고, 즉, 실제로 스텝모터(22)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)가 도 4에서 참조번호 X2로 나타내어 지는 방향에 X-Y-Z 좌표계의 X-축을 따라 이동된다.
단계(1114)에서, 레이저빔이 X-Y 좌표 <FE2m(fx2m ; fy2m)>에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 X-Y좌표 <FE2m(fx2m ; fy2m)>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 이동이 멈춰지는 단계(1115)로 진행된다. 그런 다음, 단계(1116)에서, 레이저빔의 전원은 증가되고, 단계(1117)에서, 레이저빔은 도 4에서 참조번호 Y2로 나타내어 지는 방향에 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동되고, 즉, 실제로 스텝모터(32)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)가 방향(Y1)(도4)에서 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 이동된다.
단계(1118)에서, 레이저빔이 Y-좌표(fy1m)에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 Y-좌표(fy1m)에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 레이저빔발생기드라이버회로(88)를 제어하는 것에 의해 감소되어 다층배선구조(MWS)의 어떠한 부재들도 소멸되지 않는 단계(1119)로 진행된다.
단계(1120)에서, 카운터(m)의 카운트수가 "1"로 증가된다. 그런 다음, 단계(1121)에서, 레이저빔이 Y-좌표(fy1m)에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 Y-좌표(fy1m)에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 이동이 멈춰지는 단계(1122)로 진행된다.
단계(1123)에서, 레이저빔은 방향(X1)(도4)에서 X-Y-Z 좌표계의 X-축을 따라 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동되고, 즉, 실제로 스텝모터(22)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)가 방향(X2)에서 X-Y-Z 좌표계의 X-축을 따라 이동된다.
단계(1124)에서, 레이저빔이 X-Y 좌표 <FE1m(fx1m ; fy1m)>에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 X-Y 좌표 <FE1m(fx1m ; fy1m)>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 이동이 멈춰지는 단계(1125)로 진행된다. 그런 다음, 단계(1126)에서, 레이저빔의 전원이 증가되고, 제어는 단계(1104)로 돌아간다.
단계(1105)에서, 카운터(m)의 카운트수가 "5"에 도달하는 경우, 제어는 레이저빔이 Y-좌표 <fy1(- FL1 )>(도 8)에 도달하는지 여부가 모니터되는 단계(1127)로 진행된다. 레이저빔이 Y-좌표 <fy1(- FL1 )>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 레이저빔발생기드라이버회로(88)를 제어하는 것에 의해 감소되어 위치(L1)에 위치된 위치조정마크(AM)가 제거될 수 없는 단계(1128)로 진행된다.
단계(1129)에서, 레이저빔이 Y-좌표 <fy1(+ FL1 )>(도 8)에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 Y-좌표 <fy1(+ FL1 )>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 증가되는 단계(1130)로 진행된다. 그런 다음, 제어는 단계(1107)로 돌아간다.
단계(1106)에서, 카운터(m)의 카운트수가 "19"에 도달하는 경우, 제어는 레이저빔이 Y-좌표 <fy1(- FL2 )>에 도달하는지 여부가 모니터되는 단계(1131)로 진행된다. 레이저빔이 Y-좌표 <fy1(- FL2 )>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 레이저빔발생기드라이버회로(88)을 제어하는 것에 의해 감소되어 위치(L2)에 위치된 위치조정마크(AM)가 제거될 수 없는 단계(1132)로 진행된다.
단계(1133)에서, 레이저빔이 Y-좌표 <fy1(+ FL2 )>에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 Y-좌표 <fy1(+ FL2 )>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 증가되는 단계(1134)로 진행된다. 그런 다음, 제어는 단계(1107)로 돌아간다.
단계(1110)에서, 카운터(m)의 카운트수가 "23"에 도달하는 경우, 제어는 도 10의 레이저빔가공루틴의 단계(1005)로 돌아간다.
도 12a 및 12B는 도 10의 단계(1009)에서 서브루틴으로 실행된 제2레이저빔조사루틴의 흐름도를 도시한다. 도 11a 및 11B의 제1레이저빔조사루틴과 유사하게, 실제로, 실리콘웨이퍼(SW)는 레이저빔으로 스크라이브선들(SSLn)을 조사하기 위해 레이저빔조사헤드(64)에 대하여 이동되지만, 레이저빔조사헤드(64) 및 그로 인한 레이저빔은 해석상의 편의를 위하여 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동된다.
단계(1201)에서, 카운터(n)는 "1"로 초기화된다. 그런 다음, 단계(1202)에서, X-Y 좌표 데이타 <SE1n(sx1n ; sy1n) 및 SE2n(sx2n ; sy2n)>, X-Y 데이타 <SAL1(-SL1)(sx15 ; sy1(- SL1 )) 및 SAL1(+ SL1 )(sx15 ; sy1(+ SL1 ))> 및 좌표 데이타 <SAL2(- SL2 )(sx119 ; sy1(- SL2 )) 및 SAL2(+ SL2 )(sx119 ; sy1(+ SL2 ))>는 하드디스크(100)으로부터 읽혀지고, 그런 다음 시스템제어유닛(76)내에 포함된 임의접근기억장치(RAM)에 저장된다.
단계(1203)에서, 레이저빔발생기(60)의 레이저광원(66)은 시스템제어유닛(76)의 제어하에 레이저빔발생기드라이버회로(88)에 의해 활성화되어, 레이저빔이 레이저빔조사헤드(64)로부터 방사되고 그로 인해 X-Y 좌표들 <SE11(sx11 ; sy11)>로 나타내어 지는 실리콘웨이퍼(SW) 상에 위치는 방사된 레이저빔으로 조사된다. 물론, 레이저빔은 다층배선구조(MWS)의 부재들을 소멸시키기에 충분한 전원을 가진다.
단계(1204)에서, 레이저빔조사헤드(66) 및 그로 인한 레이저빔은 방향(Y1)(도 4)에서 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동되고, 즉, 실제로 스텝모터(32)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)는 방향(Y2)에서 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 이동된다.
단계(1205)에서, 카운터(n)의 카운트수가 "3"에 도달하는지 여부를 결정한다. 카운터(n)의 카운트수가 "3"에 도달하지 않는 경우, 제어는 단계(1205)에서 카운터(n)의 카운트수가 "19"에 도달하는지 여부가 결정되는 단계(1206)로 진행된다. 카운터(n)의 카운트수가 "19"에 도달하지 않는 경우, 제어는 단계(1206)에서 레이 저빔이 Y-좌표(sy2n)에 도달하는지 여부가 모니터되는 단계(1207)로 진행된다. 레이저빔이 Y-좌표(sy2n)에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 레이저빔발생기드라이버회로(88)를 제어하는 것에 의해 감소되어 다층배선구조(MWS)의 어떠한 부재들도 소멸되지 않는 단계(1208)로 진행된다. 단계(1108)에서, 레이저광원(66)의 활성화는 필요하다면 멈춰질 수 있음을 유념해야 한다.
단계(1209)에서, 카운터(n)의 카운트수는 "1"로 증가된다. 그런 다음, 단계(1210)에서, 카운터(n)의 카운트수가 "22"보다 작은지 여부를 결정한다. 만약 m<22 이면, 제어는 레이저빔이 Y-좌표(sy2n)에 도달하는지 여부가 모니터되는 단계(1211)로 진행된다. 레이저빔이 Y-좌표(sy2n)에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 이동이 멈춰지는 단계(1212)로 진행된다.
단계(1213)에서, 레이저빔은 방향(X1)(도 9)에서 X-Y-Z 좌표계의 X-축을 따라 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동되고, 즉, 실제로 스텝모터(22)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)가 방향(X2)에서 X-Y-Z 좌표계의 X-축을 따라 이동된다.
단계(1214)에서, 레이저빔이 X-Y 좌표 <SE2n(sx2n ; sy2n)>에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 X-Y 좌표 <SE2n(sx2n ; sy2n)>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 이동이 멈춰지는 단계(1215)로 진행된다. 그런 다음, 단계(1216)에서, 레이저빔의 전원이 증가되고, 단계(1217)에서, 레이저빔은 방향(Y2)(도 9)에서 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동되 고, 즉, 실제로 스텝모터(32)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)가 방향(Y1)에서 X-Y-Z 좌표계의 Y-축을 따라 이동된다.
단계(1218)에서, 레이저빔이 Y-좌표(sy1n)에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 Y-좌표(sy1n)에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 레이저빔발생기드라이버회로(88)을 제어하는 것에 의해 감소되어 다층배선구조(MWS)의 어떠한 부재들도 소멸되지 않는 단계(1219)로 진행된다.
단계(1220)에서, 카운터(n)의 카운트수는 "1"로 증가된다. 그런 다음, 단계(1221)에서, 레이저빔이 Y-좌표(sy1n)에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 Y-좌표(sy1m)에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 이동이 멈춰지는 단계(1222)로 진행된다.
단계(1223)에서, 레이저빔은 방향(X1)(도 9)에서 X-Y-Z 좌표계의 X-축을 따라 실리콘웨이퍼(SW)에 대하여 이동되고, 즉, 실제로 스텝모터(22)가 구동되어 실리콘웨이퍼(SW)가 참조번호 X2로 나타내어 지는 방향에서 X-Y-Z 좌표계의 X-축을 따라 이동된다.
단계(1224)에서, 레이저빔이 X-Y 좌표 <SE1n(sx1m ; sy1m)>에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 X-Y 좌표 <SE1n(sx1m ; sy1m)>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 이동이 멈춰지는 단계(1225)로 진행된다. 그런 다음, 단계(1226)에서, 레이저빔의 전원이 증가되고 제어는 단계(1204)로 돌아간다.
단계(1205)에서, 카운터(n)의 카운트수가 "3"에 도달하는 경우, 제어는 레이저빔이 Y-좌표 <sy1(- SL2 )>에 도달하는지 여부가 모니터되는 단계(1227)로 진행된다. 레이저빔이 Y-좌표 <sy1(- SL2 )>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 레이저빔발생기드라이버회로(88)을 제어하는 것에 의해 감소되어 위치(L2)에 위치된 위치조정마크(AM)가 제거될 수 없는 단계(1228)로 진행된다.
단계(1229)에서, 레이저빔이 Y-좌표 <sy1(+ SL2 )>에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 Y-좌표 <sy1(+ SL1 )>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 증가되는 단계(1230)로 진행된다. 그런 다음, 제어는 단계(1207)로 돌아간다.
단계(1206)에서, 카운터(n)의 카운트수가 "19"에 도달하는 경우, 제어는 레이저빔이 Y-좌표 <sy1(- SL1 )>에 도달하는지 여부가 모니터되는 단계(1231)로 진행된다. 레이저빔이 Y-좌표 <sy1(- SL1 )>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 레이저빔발생기드라이버회로(88)를 제어하는 것에 의해 감소되어 위치(L2)에 위치된 위치조정마크(AM)가 제거될 수 없는 단계(1232)로 진행된다.
단계(1233)에서, 레이저빔이 Y-좌표 <sy1(+ SL1 )>에 도달하는지 여부가 모니터된다. 레이저빔이 Y-좌표 <sy1(+ SL1 )>에 도달하는 것이 확인되는 경우, 제어는 레이저빔의 전원이 증가되는 단계(1234)로 진행된다. 그런 다음, 제어는 단계(1207)로 돌아간다.
단계(1210)에서, 카운터(n)의 카운트수가 "22"에 도달하는 경우, 제어는 도 10의 레이저빔가공루틴의 단계(1009)로 돌아간다.
도 13을 참조하여, 실리콘웨이퍼(SW)의 부분이 평면도로 도시된다. 이러한 실리콘웨이퍼(SW)는 70㎛의 폭을 가진 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)을 특징으로 한다. 이러한 경우에 있어서, 레이저빔의 스폿직경이 보통 10㎛ 내지 20㎛의 범위내에 있으므로 레이저빔을 그것에 조사하는 것에 의해 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)을 따라 실리콘웨이퍼(SW)로부터 다층배선구조를 효과적으로 제거하기는 쉽지 않다.
본 발명에 따르면, 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)이 각 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)의 측면들을 따라 정의되고, 각 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)은 도 1에 도시된 바와 같은 레이저빔가공장치를 이용하여 세로축들(LSA1 및 LSA2)을 따라 레이저빔으로 조사되어, 도 14에 도시된 바와 같이 세로홈들(G1 및 G2)의 세트가 다층배선구조에 형성된다. 즉, 다층배선구조의 부재는 그것의 세로중심을 따라 각 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn) 상에 남아 있다.
이러한 실리콘웨이퍼(SW)의 다이싱가공 동안에, 칩들 또는 크랙들이 각 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn) 상에 남아 있는 다층배선구조의 부재들에 발생할 수 있지만, 칩들 또는 크랙들은 홈들(G1 및 G2)의 존재때문에, 각 반도체칩공간들(CA)에 할당된 배선배치부들로 침투될 수 없다.
각 세로축들(LSA1 및 LSA2) 상에 각 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)의 말단에 X-Y 좌표들의 세트를 적당하게 정의하는 것에 의해서, 본 발명에 따른 레이저빔가공장치를 이용하여 레이저빔으로 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)의 조사가 자동적으로 실행될 수 있다. 물론, 레이저로 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)의 조사가 실행되면 위치조정마크는 스크라이브선들(FSLm 및 SSLn)의 하나 상에, 실질적으로는 전술한 바와 동일한 방식으로 남아 있다.
전술한 실시예에서, 레이저빔으로 스크라이브선(FSLm, SSLn)의 조사가 완료되거나 위치조정마크공간들(AMA)이 정의될 때, 레이저빔의 전원은 레이저빔발생기드라이버회로(88)를 제어하는 것에 의해 감소된다. 즉, 레이저빔의 전원은 자주변하므로, 레이저빔의 전원은 불안정하기 쉽다. 이러한 이유로, 예를 들면, 레이저빔발생기(60)에 음향광변조기(acoustic optical modulator)를 통합하는 것이 바람직하다.
도 15에 도시된 바와 같이, 음향광변조기는 한 쌍의 전극들(104) 사이에 둘러싸인 투명유전체(102)를 포함하고, 시스템제어유닛(76)(도3)의 제어하에 작동되는 AOM드라이버회로(106)에 의해 구동된다. 음향광변조기는 레이저빔이 통과하는 광로(optical path)에 삽입된다. 음향광변조기가 구동되지 않는 동안, 레이저빔은 투명유전체(102)를 단지 통과한다. 음향광변조기가 작동되는 경우, 레이저빔은 광로로부터 편향되기 위해서 회절된다.
간단히 말해서, 레이저빔발생기(60) 내에 음향광변조기를 통합시키는 것에 의해서, 레이저빔의 전원을 일정하게 유지하는 것이 가능하다.
물론, 음향광변조기가 사용되고, 그것은 도 11a 및 11B의 제1레이저빔조사루틴의 단계들(1108, 1119, 1128 및 1132) 및 도 12a 및 12B의 제2레이저빔조사루틴의 단계들(1208, 1219, 1228 및 1232)에서 구동되고, 음향광변조기의 구동은 도 11a 및 11B의 제1레이저빔조사루틴의 단계들(1116, 1126, 1130 및 1134) 및 도 12a 및 12B의 제2레이저빔조사루틴의 단계들(1216, 1226, 1230 및 1234)에서 멈춰진다. 갈바노-미러(galvano-mirror)가 음향광변조기에 대용될 수 있음을 유의하여야 한다.
선택적으로, 광포커싱시스템(70)(도 2)은 적당한 작동기(actuator)에 의해 초점(focus position)과 초점이탈점(defocus position) 사이를 기계적으로 움직이는 이동 가능한 렌즈들을 포함할 수 있다. 특히, 이동 가능한 렌즈들은 보통 초점에 위치하여 레이저빔이 실리콘웨이퍼에 초점이 맞춰진다. 이동 가능한 렌즈들이 초점으로부터 초점이탈점으로 이동되는 경우, 레이저빔은 초점이 이탈되어 다층배선구조의 부재가 제거될 수 없다.
전술한 실시예에서, 각 위치조정마크(AM)가 스크라이브선들의 교차점에 위치되지만, 또 다른 지점에 위치될 수 있다. 예를 들면, 도 16에 도시된 바와 같이, 위치조정마크(AM)이 2개의 근접한 반도체칩공간들(CA) 사이의 위치에 스크라이브선(SSL17) 상에 위치될 수 있다. 위치조정마크(AM)가 스크라이브선들의 교차점에 위치 되는 경우, 레이저빔의 전원은 위치조정마크(AMA)를 정의하기 위하여 2회 제어되어야만 한다. 반면, 도 16에 도시된 바와 같이, 위치조정마크(AM)가 교차점을 벗어나는 경우, 레이저빔의 전원을 오직 한번 제어하는 것에 의해 위치조정마크공간(AMA)를 얻는 것이 가능하다.
전술한 실시예에서, 2개의 위치조정마크들(AM)이 이용되지만, 정확한 위치잡기(positioning precision)를 향상시키기 위하여 실리콘웨이퍼 상에 2개 이상의 위치조정마크들을 형성할 수 있다. 또한, 실리콘웨이퍼(SW)의 방위플랫(OF)이 위치잡기를 위해 이용되는 경우, 오직 하나의 위치조정마크가 실리콘웨이퍼 상에 형성될 수 있다.
마지막으로, 전술한 명세서가 방법들 및 장치들의 바람직한 실시예라는 것과 다양한 변화와 변형이 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 이뤄질 수 있다는 것이 당해 기술분야의 당업자들에게 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저빔가공장치는 격자형 스크라이브선들 상에 위치하여 다층배선구조 상에 적어도 하나의 위치조정마크가 남도록 하는 방식으로 다층배선구조를 격자형 스크라이브선들을 따라 부분적으로 제거하기 위해서 다층배선구조를 격자형 스크라이브선들을 따라 반도체웨이퍼 상에 레이저빔으로 조사한다.

Claims (8)

  1. 다층배선구조, 스크라이브선(FSLm, SSLn) 및 상기 스크라이브선 상에 형성된 적어도 하나의 위치조정마크를 가진 반도체웨이퍼(SW)를 가공하는 레이저빔가공장치에 있어서,
    레이저빔을 발생시키기 위한 레이저빔발생기시스템(60, 88);
    상기 스크라이브선들을 따라 상기 반도체웨이퍼로부터 다층배선구조를 부분적으로 제거하기 위해 상기 스크라이브선들을 따라 레이저빔이 반도체웨이퍼에 조사되도록 상기레이저빔에 대하여 반도체웨이퍼를 상대적으로 움직이기 위한 이동시스템(12, 78, 80); 및
    상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 상기 스크라이브선을 따라서 상기 레이저빔으로 상기 반도체웨이퍼의 조사를 제어하기 위한 조사제어시스템 <단계들(1127, 1128, 1129, 1130, 1131, 1132, 1133, 1134); 단계들(1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233, 1234)>을 포함하는 레이저빔가공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저빔발생기시스템(60)은 상기 레이저빔을 제작하기 위한 레이저광원(66), 및 상기 레이저광원, 상기 위치조정마크가 상기 레이저빔으로 조사될 경우 그것에 의해 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아있게 함을 확보하도록 상기 레이저빔발생기드라이버회로를 제어로 감소되는 레이저빔의 전원을 구동시키는 레이저빔발생기드라이버회로(88)를 구비한 상기 조사제어시스템을 포함하는 레이저빔가공장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저빔발생기시스템(60)은 광편향기(102, 104), 및 상기 광편향기, 상기 위치조정마크를 포함하는 위치조정마크지역(AMA)이 상기 레이저빔으로 조사될 경우 그것에 의해 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아있게 함을 확보하도록 상기 조사제어시스템<단계들(1127, 1128, 1129, 1130, 1131, 1132, 1133 및 1134); 단계들(1227, 1228, 1229, 1230, 1231, 1232, 1233 및 1234)으로 상기 드라이버회로를 제어하여 편향되는 상기 레이저빔을 구동시키는 드라이버회로를 포함하는 레이저빔가공장치.
  4. 레이저빔가공방법에 있어서,
    형성된 다층배선구조(MWS), 스크라이브선들(FSLm, SSLn) 및 상기 스크라이브선 상에 형성된 적어도 하나의 위치조정마크를 가진 반도체웨이퍼를 준비하는 단계;
    레이저빔을 발생하는 단계;
    상기 스크라이브선을 따라 상기 반도체웨이퍼로부터 다층배선구조를 부분적으로 제거하기 위해 상기 스크라이브선을 따라 레이저빔이 반도체웨이퍼에 조사되도록 상기 레이저빔에 대하여 상기 반도체웨이퍼를 상대적으로 움직이는 단계; 및
    상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 상기 스크라이브선을 따라서 상기 레이저빔으로 상기 반도체웨이퍼의 조사를 제어하는 단계를 포함하는 레이저빔가공방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 상기 스크라이브선들을 따라 상기 레이저빔으로 상기 반도체웨이퍼의 조사를 제어하는 것에 있어서, 상기 레이저빔의 전원은 상기 위치조정마크(AM)가 상기 레이저빔으로 조사될 경우 감소되고, 그것에 의해 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아있도록 하는 것이 확보되는 레이저빔가공방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 상기 스크라이브선을 따라 상기 레이저빔으로 상기 반도체웨이퍼의 조사를 제어하는 것에 있어서, 상기 레이저빔은 상기 위치조정마크(AM)가 상기 레이저빔으로 조사될 경우 편향되고, 그것에 의해 상기 위치조정마크가 상기 스크라이브선 상에 남아 있도록 하는 것이 확보되는 레이저빔가공방법.
  7. 반도체웨이퍼(SW)에 있어서,
    기판몸체;
    상기 기판 상에 형성된 다층배선구조(MWS);
    상기 다층배선구조들 상에 정의된 스크라이브선(FSLm, SSLn); 및
    상기 스크라이브선 상에 형성된 적어도 하나의 위치조정마크(AM)를 포함하고,
    상기 다층배선구조는 상기 스크라이브선을 따라 상기 반도체웨이퍼로부터 부분적으로 제거되고, 상기 위치조정마크는 상기 스크라이브선 상에 남아 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스크라이브선의 폭이 40㎛ 내지 70㎛의 범위 내에 있는 반도체웨이퍼(SW).
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4200177B2 (ja) * 2004-08-06 2008-12-24 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体装置
US7465596B2 (en) * 2005-06-30 2008-12-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device
US7510950B2 (en) * 2005-06-30 2009-03-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP2008003577A (ja) * 2006-05-25 2008-01-10 Canon Inc 画像表示装置の製造方法および分断方法
JP5134216B2 (ja) * 2006-06-23 2013-01-30 株式会社ディスコ ウエーハの加工結果管理方法
JP5000944B2 (ja) * 2006-08-02 2012-08-15 株式会社ディスコ レーザー加工装置のアライメント方法
US20080070378A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 Jong-Souk Yeo Dual laser separation of bonded wafers
DE102007004953A1 (de) * 2007-01-26 2008-07-31 Tesa Ag Heizelement
JP4840174B2 (ja) * 2007-02-08 2011-12-21 パナソニック株式会社 半導体チップの製造方法
JP4840200B2 (ja) * 2007-03-09 2011-12-21 パナソニック株式会社 半導体チップの製造方法
JP5309728B2 (ja) * 2008-06-27 2013-10-09 富士通セミコンダクター株式会社 レチクルデータ作成方法及びレチクルデータ作成装置
JP2011155294A (ja) * 2011-04-04 2011-08-11 Renesas Electronics Corp 半導体装置の製造方法
US20120322235A1 (en) * 2011-06-15 2012-12-20 Wei-Sheng Lei Wafer dicing using hybrid galvanic laser scribing process with plasma etch
JP6248401B2 (ja) 2013-03-19 2017-12-20 富士電機株式会社 半導体装置の製造方法およびそれに用いられる露光マスク
EP2957378A1 (de) * 2014-06-16 2015-12-23 Synova SA Bearbeitungskopf zum Einkopplen eines Laserstrahles in einem Flüssigkeitsstrahl mit einer Flüssigkeitschnittstelle
EP3055882B1 (en) * 2014-12-22 2020-09-16 INTEL Corporation Multilayer substrate for semiconductor packaging and method
US11011394B2 (en) * 2017-11-21 2021-05-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. System and method for annealing die and wafer
JP6584567B1 (ja) 2018-03-30 2019-10-02 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置、パターン形成方法及び物品の製造方法
CN109732213A (zh) * 2019-03-19 2019-05-10 深圳市升达康科技有限公司 一种用于与stm设备相连的pcb激光打标机
WO2020260962A1 (en) * 2019-06-27 2020-12-30 Khalifa University of Science and Technology An additive fabrication method of transparent rock micromodels with in-situ mineral coating
US20220270925A1 (en) * 2019-07-22 2022-08-25 Massachusetts Institute Of Technology Flexing semiconductor structures and related techniques
JP6828107B2 (ja) * 2019-08-30 2021-02-10 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置、パターン形成方法及び物品の製造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3736402A (en) * 1970-09-17 1973-05-29 Coherent Radiation Automated laser tool
US3806829A (en) * 1971-04-13 1974-04-23 Sys Inc Pulsed laser system having improved energy control with improved power supply laser emission energy sensor and adjustable repetition rate control features
US3931593A (en) * 1974-04-22 1976-01-06 Gte Sylvania Incorporated Laser beam control device
JPH0777188B2 (ja) * 1986-04-24 1995-08-16 株式会社ニコン 加工装置
JPH01304721A (ja) * 1988-06-01 1989-12-08 Mitsubishi Electric Corp 標識を有する半導体基板
US5214261A (en) * 1990-09-10 1993-05-25 Rockwell International Corporation Method and apparatus for dicing semiconductor substrates using an excimer laser beam
US5266511A (en) * 1991-10-02 1993-11-30 Fujitsu Limited Process for manufacturing three dimensional IC's
JP2790416B2 (ja) * 1993-08-26 1998-08-27 沖電気工業株式会社 アライメントマーク配置方法
KR970008386A (ko) * 1995-07-07 1997-02-24 하라 세이지 기판의 할단(割斷)방법 및 그 할단장치
JPH11233458A (ja) * 1998-02-18 1999-08-27 Hitachi Ltd 半導体素子の製造方法およびその製造に用いる半導体ウエハ
US6420245B1 (en) 1999-06-08 2002-07-16 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Method for singulating semiconductor wafers
US6441504B1 (en) * 2000-04-25 2002-08-27 Amkor Technology, Inc. Precision aligned and marked structure
TW523791B (en) * 2000-09-01 2003-03-11 Semiconductor Energy Lab Method of processing beam, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing semiconductor device
JP2002176140A (ja) * 2000-12-06 2002-06-21 Seiko Epson Corp 半導体集積回路ウェハ
KR100415755B1 (ko) * 2001-07-11 2004-01-24 주식회사 한택 레이저를 사용하는 반도체소자의 제조방법
JP2003320466A (ja) * 2002-05-07 2003-11-11 Disco Abrasive Syst Ltd レーザビームを使用した加工機
JP2004106048A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Toshiba Corp 加工方法、及び加工装置
JP2003332270A (ja) * 2002-05-15 2003-11-21 Renesas Technology Corp 半導体装置およびその製造方法
KR200287986Y1 (ko) 2002-05-23 2002-09-05 주식회사에스엘디 레이저 빔을 이용하여 실리콘 웨이퍼를 절단하는 장치
US6580054B1 (en) * 2002-06-10 2003-06-17 New Wave Research Scribing sapphire substrates with a solid state UV laser
JP3825753B2 (ja) * 2003-01-14 2006-09-27 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JP4231349B2 (ja) * 2003-07-02 2009-02-25 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
JP2005252196A (ja) 2004-03-08 2005-09-15 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
US7227098B2 (en) * 2004-08-06 2007-06-05 Electro Scientific Industries, Inc. Method and system for decreasing the effective pulse repetition frequency of a laser

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