KR100824466B1 - 레이저 다이싱을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

음이온 플라즈마 환경에서 적어도 마이크로전자 소자 웨이퍼의 상호접속층 일부분을 레이저 삭마함으로써 마이크로전자 소자 웨이퍼를 다이싱하는 장치 및 방법이 제공되며, 상기 음이온 플라즈마는 레이저 삭마로부터 발생한 파편과 반응하여 반응 가스를 형성한다.
레이저 삭마, 다이싱, 마이크로전자 소자 웨이퍼

Description

레이저 다이싱을 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR LASER DICING}
본 발명은 마이크로전자 소자 웨이퍼를 개개의 마이크로전자 다이스로 다이싱하는 것에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 음이온 플라즈마 환경에서(in the presence of an anion plasma) 레이저 다이싱을 사용하는 것에 관한 것이다.
마이크로전자 소자의 생산에 있어서, 마이크로전자 소자 웨이퍼 내에 또는 그 위에 집적 회로가 형성되며, 상기 웨이퍼에는 갈륨아세나이드와 인듐인화물과 같은 다른 물질이 사용될 수도 있지만, 보통은 실리콘으로 이루어진 것이 주로 사용된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 단일 마이크로전자 소자 웨이퍼(200)는 실질적으로 동일한 다수의 집적 회로들(202)을 포함할 수 있으며, 상기 집적 회로들은 보통 실질적으로 직사각형이며 행과 열에 따라 배열된다. 일반적으로, 개별적인 집적 회로(202) 각각의 사이에는, 서로 평행한 다이싱 스트리트들(street)의 두 집합이 실질적으로 마이크로전자 소자 웨이퍼(200)의 전체 표면 상에 서로 수직하게 신장되어 있다.
마이크로전자 소자 웨이퍼(200) 상의 집적 회로(202)가 기능성에 대한 예비 테스트{웨이퍼 선별(wafer sorting)}를 거친 후에, 마이크로전자 소자 웨이퍼(200)가 다이싱되며{절단(cut apart)}, 그 결과 집적 회로(202)를 작동시키는 각각의 영역은, 패키징된 마이크로전자 소자를 이루기 위해 사용될 수 있는 마이크로전자 다이가 된다. 한 예시적인 마이크로전자 웨이퍼 다이싱 공정에서는 원형 다이아몬드 주입식 다이싱 톱(dicing saw)을 사용하며, 상기 다이싱 톱은 각각의 행과 열 사이에 있는 서로 수직한 두 집합의 다이싱 스트리트(204) 아래로 움직인다. 물론, 다이싱 스트리트(204)는 회로에 손상을 야기하지 않고 인접한 집적 회로들(202) 사이로 웨이퍼 톱날을 통과시킬 수 있을 정도의 크기이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 마이크로전자 소자 웨이퍼(200)는 실질적으로 집적 회로(202)를 둘러싸는 가드링(206)을 포함할 수 있다. 가드링(206)은 상호접속층(208)을 통하여 신장된다(도 8 참조). 상호접속층(208)은 기판 웨이퍼(214) 상에 유전 물질층으로 분리된 금속 트레이스층으로 구성된 층(212)을 포함한다. 기술분야의 당업자에게 알려진 바와 같이, 상호접속층(208)은 집적 회로 내에 집적된 회로 구성요소들 간의 전기적인 통신을 위한 라우트를 제공하며, 또한 외부 소자(도시되지 않음)에 대한 플립칩 부착에 사용되는 외부 상호접속부(220)를 제공한다. 가드링(206)은 일반적으로 상호접속층(208)처럼 층층이 형성된다. 가드링(206)은 상호접속층(208) 사이의 집적 회로(202) 내에 침투하는 외부 오염을 방지한다.
다이싱하기에 앞서, 마이크로전자 소자 웨이퍼(200)는, 리지 프레임(ridge frame)(도시되지 않음)에 부착된 접착성인 유연한 테입(216)(도 8 참조) 상에 실장 된다. 테입(216)은 다이싱 공정 이후 다음 단계로 이동 중에 마이크로전자 다이의 고정 상태를 유지한다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 톱은 상호접속층(208)과 기판 웨이퍼(214)을 통과하도록 다이싱 스트리트(204) 내의 채널(218)을 절단한다. 이때, 일반적으로 톱은 테입(216)의 약 1/3의 두께까지 절단한다.
그러나, 마이크로전자 소자 웨이퍼(200)의 다이싱에 있어서, 산업 표준 다이싱 톱을 사용함으로써 상호접속층(208)의 모서리가 거칠어지며, 상호접속층(208)에 압력이 가해지게 된다. 이러한 효과는 상호접속층(208)이 연성 구리 트레이스 또는 상호접속부를 가질 경우에 가장 크게 나타난다. 이와 같은 거친 모서리와 가해지는 압력은, 상호접속층(208)에서 가드링(206)에 걸쳐 집적 회로(202) 내에까지 균열이 증식 및/또는 박리화(delamination)되는 원인이다.
상호접속층(208) 내의 거친 모서리를 제거하기 위해서, 마이크로전자 소자 웨이퍼(200)를 다이싱하거나, 적어도 상호접속층(208) 내의 트렌치를 삭마(ablate)하기 위해, 355㎚의 Nd: YAG 레이저{네오디늄 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG)의 증폭 매체}와 같은 레이저가 사용될 수 있으며(레이저는 느리게 마이크로전자 소자 웨이퍼의 전체 두께를 절단/삭마할 수 있으므로), 이어서 표준 웨이퍼 톱으로 마이크로전자 소자 웨이퍼(200)의 잔여부분을 완전히 다이싱한다. 그러나 실리콘 또는 어떤 물질(상호접속층 내에 유전층으로 사용되는 이산화실리콘, 질화실리콘, 또는 이와 유사한 물질과 같은 것들)을 포함하는 실리콘을 레이저로 삭마함으로써, 실리콘 원자가 방출되며(다른 화학 원자들과의 결합이 끊어짐), 그 결과 마이크로전자 소자 웨이퍼(200) 상에 용융된 형태의 파편들로 즉시 산화 및 증착된다. 상기 파 편은 외부 소자(도시되지 않음)와의 사이에 외부 상호접속부(220)가 젖는 것을 막기 때문에, 상기 파편이 최종 생산물 상에 부착되는 문제를 야기할 수 있다.
이와 같은 오염을 방지하기 위해, 도 11에 도시된 바와 같이, 화학적 레지스트 또는 기타 희생층(222)이 마이크로전자 소자 웨이퍼(200) 상에 증착된다. 따라서 레이저 삭마{예컨대 마이크로전자 소자 웨이퍼(200) 내로 절단하는 레이저 빔(226)(화살표로 도시됨)} 중에 파편(224)이 생성됨에 따라, 희생층(222) 상에 상기 파편이 증착된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 다이싱한 후에, 희생층(222)이 제거되어 실질적으로 파편이 없는 마이크로전자 다이스(230)의 최종 생산물이 남는다. 희생층(222)을 사용하는 것이 효과적이지만, 희생층(222) 형성, (필요한 경우) 패터닝, 및 희생층(222) 제거와 같은 추가적인 공정 단계를 필요로 한다. 이와 같은 추가적인 단계는 마이크로전자 다이스(230)의 최종 생산물에 대한 비용을 증가시킨다.
따라서, 마이크로전자 다이의 최종 생산물 상의 파편 증착을 감소시키거나 실질적으로 소멸시키면서, 레이저로 마이크로전자 소자 웨이퍼를 효과적으로 다이싱하는 장치 및 기술을 개발하는 것이 유리할 것이다.
본 명세서는 본 발명으로 간주되는 것을 특정하게 지적하고 명백하게 청구하는 청구항들로 결론을 지으며, 본 발명의 장점은 첨부된 도면과 함께 읽을 때, 본 발명의 후술할 설명에서 확인될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로전자 소자 웨이퍼의 측면 단면도.
도 2는 본 발명에 따라 음이온 플라즈마 환경에서 마이크로전자 소자 웨이퍼의 상호접속층을 레이저로 삭마하는 측면 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 마이크로전자 소자 웨이퍼의 상호접속층 내에 형성된 트렌치의 측면 단면도.
도 4는 본 발명에 따라 마이크로전자 소자 웨이퍼의 기판 웨이퍼를 톱으로 절단하는 웨이퍼의 측면 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 장치의 도식적인 측면 단면도.
도 6은 종래 기술에 따른 다수의 단일화되지 않은(unsingulated) 마이크로전자 소자를 포함하는 종래의 마이크로전자 소자 웨이퍼의 상면도.
도 7은 종래 기술에 따른 다이싱 스트리트 영역을 도시하는 도 8의 삽입 7의 상면 확대도.
도 8은 종래 기술에 따른 마이크로전자 소자 웨이퍼의 다이싱 스트리트 영역을 도 7의 8-8 라인을 따라 본 측면 단면도.
도 9는 종래 기술에 따른 다이싱 후에 마이크로전자 소자 웨이퍼의 상면 확대도.
도 10은 종래 기술에 따른 마이크로전자 소자 웨이퍼의 다이싱 스트리트 영역을 도 9의 10-10 라인을 따라 본 측면 단면도.
도 11은 종래 기술에 따라 위에 형성된 희생층을 포함하는 마이크로전자 소자 웨이퍼를 레이저 삭마하는 측면 단면도.
도 12는 종래 기술에 따라 도 11의 마이크로전자 소자 웨이퍼에서 희생층을 다이싱 및 제거한 후의 측면 단면도.
후술할 상세한 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 도시하는 첨부된 도면을 참조할 수 있다. 상기 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있을 정도로 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예들은 서로 다르지만 반드시 상호 배타적이지는 않은 것으로 이해되어야 한다. 예컨대, 일실시예와 관련하여 여기에 설명되는 특정 형태, 구조, 또는 특징은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예에서 구현될 수 있다. 또한, 개시된 각각의 실시예들의 개개의 구성요소들의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 변형될 수 있다. 따라서 후술할 상세한 설명은 한정적인 의미로 이해되어서는 안되며, 본 발명의 범위는 청구항이 부여받은 균등물의 전체 범위에 따라 적절히 해석되는 첨부된 청구항에 의해서만 정의된다. 도면에서, 동일한 번호는 복수의 도면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능 요소를 참조한다.
본 발명은 음이온 플라즈마 환경에서 적어도 마이크로전자 소자 웨이퍼의 상호접속층 부분을 레이저로 삭마함으로써 마이크로전자 소자 웨이퍼를 다이싱하는 장치 및 방법을 포함하며, 음이온 플라즈마는 레이저 삭마로부터 나온 파편과 반응하여 반응 가스를 형성한다.
도 1은, 기판 웨이퍼(114) 및 상기 기판 웨이퍼(114) 상에 위치한 상호접속층(108)을 포함하고, 도 6 및 도 7의 마이크로전자 소자 웨이퍼(200)와 유사한 마 이크로전자 소자 웨이퍼(100)를 도시하며, 상기 기판 웨이퍼는 접착성의 유연한 테잎(116) 상에 실장되고 실리콘, 갈륨아세나이드 및 인듐인화물을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 물론 "웨이퍼"라는 단어의 사용은 전체 웨이퍼 뿐만 아니라 웨이퍼의 부분들도 포함하는 의미로 이해된다.
상호접속층(108)은 일반적으로 유전 물질로 된 교호하는 층들(112)이며, 상기 층들은 이산화실리콘, 질화실리콘, 불화이산화실리콘, 탄소 도핑된 이산화실리콘, 탄화실리콘, (Dow Chemical, Midland, MI에서 사용가능한 SiLK와 같은) 다양한 중합체 유전 물질, 및 이와 유사한 물질을 포함하며, 구리, 알루미늄, 은, 티타늄, 이들의 합금, 및 이와 유사한 패터닝된 전기 전도성 물질을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 상호접속층(108)과 그 안의 다양한 층들의 소량의 구성 물질들을 제조하는 방법 및 공정은 본 기술 분야의 당업자에게 명백하게 알려져 있을 것이다.
전술한 바와 같이, 다수의 다이싱 스트리트(104)가 각각의 집적 회로(102)를 나눈다. 일반적으로, 다이싱 스트리트(104)는 집적 회로(102)를 행과 열로 나누도록 수직하게 뻗어 있다. 도 6 및 도 7과 관련하여 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 가드링(106)이 집적 회로(102)를 다이싱 스트리트(104)로부터 고립시킬 수 있다. 다이싱 스트리트(104) 내에는, 주로 상호접속층(108)의 다른 부분들과 동일한 물질로 구성된 테스트 구조가 있다. 다이싱 스트리트(104)와 가이드링(106) 내에 있는 상기 테스트 구조들은 전도성 물질이 전혀 없이 모두 유전 물질로 구성된 영역일 수 있다.
본 발명의 일실시예는, 마이크로전자 소자 웨이퍼(100)의 적어도 일부를 삭마하기 위해(예컨대 상호접속층(108)을 통과하도록 삭마), Nd: YAG 레이저{네오디늄 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG)의 증폭 매체}(예컨대 Portland, Oregon, USA의 Electro Scientific Industries, Inc.에서 제조된 Model 2700 Micromachining System)와 같은 레이저의 사용을 포함한다. 그러나 상기 레이저 삭마는 음이온 플라즈마 환경에서 실시된다. 음이온 플라즈마 생성은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있으며, 플루오르(F2), 염소(Cl2) 및/또는 이와 유사한 가스가 음이온 플라즈마(각각 F-, Cl-, 및/또는 이와 유사한 물질) 내에 충전된다. 본 기술 분야의 당업자가 이해하는 바와 같이, 플라즈마 생성 시스템의 특정 동작 파라미터는 사용되는 가스에 따라 달라질 것이다.
도 2에 도시된 바와 같은 일실시예에서, 음이온 플라즈마(118)(점선 영역으로 도시됨)는, 실리콘 물질을 포함하는 상호접속층(108) 근처에(예컨대 상호접속층(108)으로부터 약 2 내지 3㎜ 사이) 위치한 충전된 고리형 플라즈마 링(122)의 근접한 플루오르 가스로부터 생성된다. 다이싱 스트리트(104)(도 1 참조) 내의 상호접속층(108)에서 원하는 부분을 삭마하기 위해, 레이저 빔(124)(점선 영역으로 도시됨)이 고리형 플라즈마 링(122)과 음이온 플라즈마(118)를 통과하도록 주사된다. 실리콘 파편(132)(예컨대 Si+4)이 레이저 삭마로부터 생성됨에 따라, 상기 파편이 마이크로전자 소자 웨이퍼(100) 상에 산화 및 증착되기 전에, 상기 파편은 음 이온 플라즈마(118) 내의 이온(134)(예컨대 F-)과 반응하여 반응 가스(136)(예컨대 SiF4)를 형성한다. 화학적인 관점에서 다음과 같은 반응이 일어난다:
Si+4 + 4F- → SiF4
결과물인 반응 가스(136)는 시스템으로부터 간단히 소진된다. 물론 반응 가스(136)는 기타 마이크로전자 다이 공정 단계에서 재생 및 재사용된다. 본래, 상기 공정은 마이크로전자 소자 제조에만 제한되지 않으며 모든 실리콘 포함 물질의 레이저 삭마에 사용될 수 있다.
레이저 빔(124)이 표면이 부드러운(smooth-sided) 트렌치(142)를 절단/삭마하기 때문에, 상호접속층(108)을 포함하는 층에서 균열이 증식하거나 박리화가 일어나지 않을 것이다. 레이저가 마이크로전자 소자 웨이퍼(100)를 완전하게 절단할 수 있지만, 공정 속도가 느리다. 일실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이 상호접속층(108)을 통과하는 트렌치(142)를 형성한 후에 레이저 삭마가 중단되며, 도 4에 도시된 바와 같이 기판 웨이퍼(114)를 통과하도록 절단시키기 위해 웨이퍼 톱(144)이 사용될 수 있다. 따라서 웨이퍼 톱(144)은 균열 형성이 문제되지 않는 기판 웨이퍼(114) 내에서만 마이크로전자 소자 웨이퍼(100)를 절단할 것이다. 물론 트렌치 측벽의 손상을 방지하기 위해, 웨이퍼 톱(144)의 폭은 트렌치(142)의 폭보다 작아야 한다.
도 5는 본 발명에 따른 장치의 개요도를 도시한다. 마이크로전자 소자 웨이 퍼(100)가 봉쇄 챔버(containment chamber; 154) 내의 받침대(152) 상에 위치할 수 있다. 플라즈마 시스템(156)의 플라즈마 링(122)이 마이크로전자 소자 웨이퍼(100)에 근접하게 위치한다. 플라즈마 링(122)을 통해서 마이크로전자 소자 웨이퍼(100)를 때리도록 레이저빔(124)을 주사하기 위해(도 2 참조), 레이저 시스템(158)이 상기 받침대(152)와 반대하여 위치한다. 플라즈마 생성에 사용되는 공급 가스(feed gas)(화살표 162로 도시됨)는, 봉쇄 챔버(154) 내로 신장되어 플라즈마 링(122)과 레이저 시스템(158) 사이의 위치에서 끝나는 가스 공급 라인(164)을 통해 전달될 수 있으며, 상기 위치는 공급 가스(162)가 플라즈마에 충전되도록 하기 위해 바람직하게는 플라즈마 링(122)으로부터 약 20㎜ 떨어진 위치이지만, 바람직하게는 마이크로전자 소자 웨이퍼(100) 중에 삭마되는 영역에 따라 제한된다. 봉쇄 챔버(154)는 소진 포트(166)를 더 포함하며, 상기 소진 포트는 반응 가스(136)(도 2 참조), 기타 파편, 잉여 플라즈마(118)(도 2 참조), 및/또는 반응하지 않은 공급 가스(162)를 제거한다. 본 기술 분야의 당업자에게 알려진 바와 같이, 대기로 방출하기에 앞서 유해한 가스를 제거하거나 기타 공정 단계에서의 재사용하기 위해 다양한 가스를 제거하는 집진기(168)가 소진 포트(166) 상에 위치할 수 있다. 또한 상기 장치는 모든 실리콘 포함 물질을 삭마하기 위해 사용될 수 있는 것으로 이해된다.
따라서 본 발명의 실시예가 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 범위에서 많은 명백한 변형이 가능하기 때문에, 첨부된 청구항에 의해 정의되는 발명은 상기 설명에 기재된 특정 상세사항에 제한되어서는 안된 다.

Claims (20)

  1. 마이크로전자 소자 웨이퍼를 다이싱하는 방법으로서,
    기판 웨이퍼를 포함하는 마이크로전자 소자 웨이퍼를 제공하는 단계 - 상기 기판 웨이퍼는 그 위에 위치한 상호접속층을 포함하며, 상기 마이크로전자 소자는 그 안에 적어도 하나의 다이싱 스트리트(street)에 의해 분리되어 형성된 적어도 두 개의 집적 회로를 포함함 -;
    상기 상호접속층에 근접하여 음이온 플라즈마를 생성하는 단계;
    상기 음이온 플라즈마를 통해 레이저 빔을 주사함으로써 상기 적어도 하나의 다이싱 스트리트 내의 상기 상호접속층을 통과하도록 적어도 하나의 트렌치를 레이저 삭마하는 단계;
    상기 상호접속층을 통과하도록 삭마한 후에 상기 레이저 삭마를 중단하는 단계; 및
    웨이퍼 톱(saw)으로 상기 적어도 하나의 트렌치 내에 있는 상기 기판 웨이퍼를 통과하도록 절단하는 단계
    를 포함하는 마이크로전자 소자 웨이퍼 다이싱 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음이온 플라즈마를 생성하는 단계는, 플루오린 가스로 상기 음이온 플라즈마를 생성하는 것을 포함하는 마이크로전자 소자 웨이퍼 다이싱 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 음이온 플라즈마를 생성하는 단계는, 염소 가스로 상기 음이온 플라즈마를 생성하는 것을 포함하는 마이크로전자 소자 웨이퍼 다이싱 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 음이온 플라즈마를 생성하는 단계는, 상기 상호접속층에 근접하여 위치한 플라즈마 링으로 음이온 플라즈마를 생성하는 것을 포함하는 마이크로전자 소자 웨이퍼 다이싱 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레이저 삭마하는 단계는, 상기 플라즈마 링을 통과하도록 상기 레이저 빔을 주사하는 것을 포함하는 마이크로전자 소자 웨이퍼 다이싱 방법.
  7. 레이저 삭마 방법으로서,
    실리콘 포함 물질을 제공하는 단계;
    상기 실리콘 포함 물질 근처에 음이온 플라즈마를 생성하는 단계; 및
    상기 음이온 플라즈마를 통과하도록 레이저 빔을 주사함으로써 상기 실리콘 포함 물질을 레이저 삭마하는 단계
    를 포함하는 레이저 삭마 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 음이온 플라즈마를 생성하는 단계는, 플루오린 가스로 상기 음이온 플라즈마를 생성하는 것을 포함하는 레이저 삭마 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 음이온 플라즈마를 생성하는 단계는, 염소 가스로 상기 음이온 플라즈마를 생성하는 것을 포함하는 레이저 삭마 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 음이온 플라즈마를 생성하는 단계는, 상기 실리콘 포함 물질에 근접하여 위치한 플라즈마 링으로 음이온 플라즈마를 생성하는 것을 포함하는 레이저 삭마 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 레이저 삭마하는 단계는, 상기 플라즈마 링을 통과하도록 상기 레이저 빔을 주사하는 것을 포함하는 레이저 삭마 방법.
  12. 레이저 삭마를 위한 장치로서,
    플루오린 또는 염소로부터 생성되는 플라즈마를 포함하는 플라즈마 시스템의 플라즈마 링; 및
    상기 플라즈마 링을 통과하여 레이저 빔을 주사하도록 위치한 레이저 시스템 - 상기 레이저 빔은 실리콘을 삭마하고 상기 실리콘으로부터의 파편이 상기 플라즈마와 반응하여 반응 가스를 형성하도록 함 -
    을 포함하는 레이저 삭마 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 플라즈마 링과 상기 레이저 시스템이 안에 구비되어 있는 봉쇄 챔버를 더 포함하는 레이저 삭마 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 봉쇄 챔버에 부착된 소진 포트(exhaust port)를 더 포함하는 레이저 삭마 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 소진 포트 상에 위치한 집진기를 더 포함하는 레이저 삭마 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 봉쇄 챔버 내로 신장되고 상기 플라즈마 링 근처에서 끝나는 공급 가스 라인을 더 포함하는 레이저 삭마 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 공급 가스 라인은 상기 레이저 시스템과 상기 플라즈마 링 사이에서 끝나는 레이저 삭마 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 레이저 시스템과 반대하여 위치하고 상기 플라즈마 링이 그 사이에 있는 받침대를 더 포함하는 레이저 삭마 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 받침대 상에 위치한 실리콘 포함 물질을 더 포함하는 레이저 삭마 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 받침대 상에 위치한 마이크로전자 소자 웨이퍼를 더 포함하는 레이저 삭마 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9206038B2 (en) 2013-08-26 2015-12-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Capacitive micro-machined ultrasonic transducer and method of singulating the same

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060258051A1 (en) * 2005-05-10 2006-11-16 Texas Instruments Incorporated Method and system for solder die attach
US8153511B2 (en) * 2005-05-30 2012-04-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
GB2434767A (en) * 2006-02-02 2007-08-08 Xsil Technology Ltd Laser machining
JP2008068266A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd ウエハ加工方法及び装置
JP4748006B2 (ja) * 2006-09-12 2011-08-17 パナソニック株式会社 ウエハ加工方法及び装置
US20080156780A1 (en) 2006-12-29 2008-07-03 Sergei Voronov Substrate markings
ATE503603T1 (de) * 2007-01-08 2011-04-15 Spi Lasers Uk Ltd Verfahren zum laserschneiden eines nichtmetallischen materials
JP4959422B2 (ja) * 2007-05-30 2012-06-20 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
US8648444B2 (en) * 2007-11-29 2014-02-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Wafer scribe line structure for improving IC reliability
US9768305B2 (en) 2009-05-29 2017-09-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Gradient ternary or quaternary multiple-gate transistor
WO2011063547A1 (en) * 2009-11-25 2011-06-03 Intel Corporation Through silicon via guard ring
US9269676B2 (en) 2009-11-25 2016-02-23 Intel Corporation Through silicon via guard ring
JP2011224931A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Disco Corp 光デバイスウエーハの加工方法およびレーザー加工装置
US8722540B2 (en) * 2010-07-22 2014-05-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Controlling defects in thin wafer handling
US8802545B2 (en) 2011-03-14 2014-08-12 Plasma-Therm Llc Method and apparatus for plasma dicing a semi-conductor wafer
JP6009548B2 (ja) * 2011-05-23 2016-10-19 オーエルイーディーワークス ゲーエムベーハーOLEDWorks GmbH 層構造を製造するための製造装置
US9698108B1 (en) 2015-12-23 2017-07-04 Intel Corporation Structures to mitigate contamination on a back side of a semiconductor substrate
CN107623982A (zh) * 2017-08-22 2018-01-23 瑞声科技(新加坡)有限公司 柔性电路板及其激光切割方法
TWI724282B (zh) * 2018-03-02 2021-04-11 寬輔科技股份有限公司 測試晶粒的雷射切割方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947654A (en) * 1973-10-24 1976-03-30 Sirius Corporation Method of generating laser-radio beam
JPS5917265A (ja) * 1982-07-20 1984-01-28 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法およびその製造装置
US4689467A (en) * 1982-12-17 1987-08-25 Inoue-Japax Research Incorporated Laser machining apparatus
KR950006979B1 (ko) * 1992-06-12 1995-06-26 현대전자산업주식회사 음이온 플라즈마를 이용한 반도체 식각방법
KR20010082405A (ko) * 2001-05-11 2001-08-30 김양태 플라즈마 다이싱 방법 및 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6838299B2 (en) * 2001-11-28 2005-01-04 Intel Corporation Forming defect prevention trenches in dicing streets
US6664498B2 (en) * 2001-12-04 2003-12-16 General Atomics Method and apparatus for increasing the material removal rate in laser machining

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947654A (en) * 1973-10-24 1976-03-30 Sirius Corporation Method of generating laser-radio beam
JPS5917265A (ja) * 1982-07-20 1984-01-28 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法およびその製造装置
US4689467A (en) * 1982-12-17 1987-08-25 Inoue-Japax Research Incorporated Laser machining apparatus
KR950006979B1 (ko) * 1992-06-12 1995-06-26 현대전자산업주식회사 음이온 플라즈마를 이용한 반도체 식각방법
KR20010082405A (ko) * 2001-05-11 2001-08-30 김양태 플라즈마 다이싱 방법 및 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9206038B2 (en) 2013-08-26 2015-12-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Capacitive micro-machined ultrasonic transducer and method of singulating the same

Also Published As

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