KR20130014522A - 개선된 웨이퍼 싱귤레이션을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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앤드류 후퍼
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일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드
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Abstract

웨이퍼들(180)을 포함하는 반도체 기판들로부터 전자장치들(12)의 레이저 싱귤레이션은 두 파장 범위들로부터 3개까지의 레이저들(150, 160, 170)을 사용하여 수행된다. 두 파장 범위들로부터 3개까지의 레이저들(150, 160, 170)을 사용하는 것은 단일-파장 다이싱에 의해 야기되는 문제들을 피하면서 다이 부착막(184)에 의해 유지된 웨이퍼들(180)을 레이저로 싱귤레이션할 수 있게 한다. 특히, 두 파장 범위들로부터 3개까지의 레이저들(150, 160, 170)을 사용하는 것은 레이저 가공 다이 부착 테이프(184)에 연관된 잔해 및 열적 문제들을 피하면서 반도체 웨이퍼들(180)을 효율적으로 다이싱할 수 있게 한다.

Description

개선된 웨이퍼 싱귤레이션을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVED WAFER SINGULATION}
본 발명은 전자 기판들을 레이저로 싱귤레이션(singulation)하는 특징들에 관한 것이다. 특히, 발명은 2개의 파장 범위들로부터 3개까지의 레이저들을 사용하여 웨이퍼들을 포함한 반도체 기판들로부터 전자장치들을 레이저로 싱귤레이션하는 것에 관한 것이다. 특히, 발명은 레이저 가공 다이 부착막에 연관된 문제들을 피하면서 다이 부착막에 유지된 웨이퍼들을 포함한 기판들로부터 전자장치들의 효율적인 싱귤레이션에 관한 것이다.
전자장치들은 보편적으로 회로 또는 장치의 복수의 복제본들을 큰 기판 상에 병렬로 제작함으로써 제조된다. 특히, 반도체 물질들에 의존하는 장치들은 실리콘, 게르마늄, 사파이어, 갈륨비소, 인화인듐, 다이아몬드 또는 세라믹으로 만들어진 웨이퍼들 상에 제작된다. 이들 웨이퍼들은 전형적으로 개별 장치들로 싱귤레이션될 필요가 있다. 싱귤레이션은 제 1 웨이퍼를 다이아몬드 소우(saw) 또는 레이저로 스크라이빙(scribing)하고 이어서 클리빙(cleaving) 또는 다이싱(dicing)함으로써 수행될 수 있다. 스크라이빙은 크랙킹(cracking)을 용이하게 하고 그럼으로써 스크라이브에 근접하여 웨이퍼를 분리하는 레이저 또는 다이아몬드 소우로 한 분량의 웨이퍼 표면 상에 혹은 그 내부에 수정된 영역을 생성하는 것으로서 정의된다. 다이싱은 레이저 또는 다이아몬드 소우로 웨이퍼 내에 관통 절단들(through cut) 또는 근사적 관통 절단들을 수행함으로써 이어 웨이퍼가 최소의 힘으로 개별 장치들로 분리될 수 있게 하는 것으로서 정의된다. 도 1은 직교 스트리트(orthogonal street)들(14, 16)에 의해 분리된 복수의 장치들(12)을 내포하는 전형적인 웨이퍼(10)를 도시한 것이다. 스트리트들은 활성 회로에 손상을 입하지 않고 스트리트 영역 내에 스크라이빙 또는 다이싱을 할 수 있게 하기 위해 의도적으로 활성 회로가 없는 웨이퍼의 영역들이다. 웨이퍼(10)는 테이프 프레임(18)에 부착된 테이프(20)에 의해 지지된다. 이러힌 식으로 스트리트들을 금긋기하는 것은 스트리트들(14, 16)을 따라 선형적으로 스크라이빙 또는 다이싱하고 그럼으로써 개개의 장치들(12)을 분리함으로써 웨이퍼(10)가 싱귤레이션될 수 있게 한다. 또한, 다이아몬드가 코팅된 소우 블레이드가 아니라 레이저를 사용하는 것은 선형 이외의 패턴들로 스크라이빙 또는 다이싱할 수 있게 한다. 웨이퍼들(10)은 흔히 다이 부착막(DAF : die attach film)(도시되지 않음)에 접착에 의해 부착되고 이어 이것은 테이프(20)에 부착되고 이 테이프(20)는 웨이퍼(10)를 다룰 수 있게 하기 위해 제조 동안 테이프 프레임(18)에 부착된다.
웨이퍼 상에 제작된 장치들을 싱귤레이션하기 위해 레이저들을 사용하는 이점들은 2005년 11월 1일에 발행된 발명자 Kuo-Ching Liu의 미국특허 6,960,813, 'METHOD AND APPARATUS FOR CUTTING DEVICES FROM SUBSTRATES'에 나타난 바와 같이 공지되어 있다. 이 특허에서, UV 펄스 레이저는 반도체 웨이퍼들을 싱귤레이션하기 위해 중공 진공척과 공조하여 사용된다. DAF의 사용때문에 일어날 수 있는 문제들에 대해선 어떠한 언급도 없다. DAF는 싱귤레이션 후에 장치에 부착된 상태에 있게 하여 장치가 이후 패키징 공정의 부분으로서 다른 기판들 또는 장치들에 접착에 의해 부착될 수 있게 하도록 설계된 가공된 접착 물질이다. 이러하기 때문에 DAF는 이것이 본딩된 웨이퍼에 본딩을 유지해야 하고 적합히 기능하기 위해서 레이저 다이싱 후에 손상받지 않고 잔해가 없는 상태로 있어야 한다. 예시적인 DAF는 NJ 08550, Princeton Junction, AI Technology, Inc.에 의해 제조된다. 전형적으로, 다이싱 공정 동안 웨이퍼, DAF 및 아마도 테이프의 부분이 레이저 또는 소우에 의해 절단된다. 웨이퍼들의 레이저 다이싱은 다이아몬드 소우 다이싱에 비해 많은 잇점들이 있으나, 관통 절단을 행하는 동일한 레이저로 관통 절단에 연관된 희망된 영역에서 DAF를 제거하는 것은 효율이 낮고 잔해 및 손상이 증가되는 단점들이 있다. 도 2는 활성 장치들(32, 34) 및 스트리트(36)을 내포하는 인가된 층들을 갖는 웨이퍼(30)의 단면도이다. 웨이퍼(30)는 테이프 프레임(42)에 부착되는 테이프(40)에 의해 지지되는 DAF(38)에 부착된다.
웨이퍼 상의 DAF의 존재는 레이저 싱귤레이션에 있어서 문제들을 야기할 수 있다. 웨이퍼를 관통 절단하기 위해 사용되는 동일한 UV 레이저를 사용하여 DAF를 제거하려고 시도하는 것은 웨이퍼 및 DAF에 대해 과잉의 잔해 및 열 손상을 야기할 수 있다. 도 3은 30 KHz 펄스 반복율로 2.8W의 파워(power)를 갖는 355 nm UV 레이저(도시되지 않음)에 의해 다이싱된 후에 실리콘 웨이퍼(30)의 하부측의 부분의 현미경 사진으로서, 40 마이크론(micron) 폭 형상의 빔은 나노초 펄스 폭들을 사용하며 관통 절단에 의해 형성된 노출된 DAF(32, 34) 및 절단홈(kerf)(36)을 보여주고 있다. 절단홈은 양 측 상의 레이저 관통 절단의 결과로서 잔해 및 손상된 DAF(38)와 접해 있다. 이 현미경 사진에서, 관통 절단은 약 50 마이크론 폭이다. 열 손상은 웨이퍼로부터 DAF의 박리를 포함하고 잔해는 절단홈의 측벽들 상에 재피착된 용융된 또는 증발된 DAF을 포함한다. DAF가 있는 상태에서 레이저 싱귤레이션에 대한 종래 방법들에 의해 야기되는 이들 유형들의 잔해 또는 손상은 후속 제조 단계들에서 문제들을 야기할 수 있다. 예를 들면, 박리 또는 과잉의 잔해는 패키지하기 위해 장치를 집어 배치하기 위해 DAF가 사용될 때 올바르게 배치하지 못하게 할 수도 있을 것이다. 또한, 절단홈의 측벽들 상에 재피착된 과잉의 잔해는 측벽 에칭과 같은 다른 가공을 하지 못하게 할 수도 있을 것이다.
미국특허 제6,562,698호에서 2003년 5월 13일에 발행된 발명자 Ran Manor의 'DUAL LASER CUTTING OF WAFERS'은 웨이퍼로부터 물질층을 제거할 목적으로 제 2 파장이 웨이퍼를 더 효율적으로 가공할 수 있게 2개의 서로 다른 파장들의 2개의 레이저 빔들로 웨이퍼들을 싱귤레이션하는 것을 논한다. DAF가 있는 상태에서 DAF 또는 테이프 또는 웨이퍼를 싱귤레이션하는 레이저에 연관된 문제들에 대한 어떠한 언급도 없다. 2008년 7월 3일에 공개된 발명자 Hyun-Jung Song, Kak-Kyoon Byun, Jong-Bo Shim 및 Min-Ok Na의 미국특허출원번호 2008/0160724, 'METHOD OF DICING'은 DAF가 있는 상태에서 레이저 다이싱에 연관된 문제들을 논하고 있고 DAF 접착제 제법들을 수정하고, 제조 동안에 DAF를 적용하는 공정에 단계들 및 물질을 추가하는 것을 제안한다. 이들 방법들 둘 다는 이들을 덜 바람직한 해결책들이 되게 하는 결점들이 있다. 2006년 1월 31일에 발행된 발명자 Fumitsugo Fukuyo, Kenshi Fukumitsu, Naoki Uchiyama, Toshimitsu Wakuda의 미국특허 6,992,026, 'LASER PROCESSING METHOD AND LASER PROCESSING APPARATUS'는 후속되는 클리빙을 안내하기 위해 스크라이빙 스트리트들을 따라 크랙들을 생성하기 위해 벌크 웨이퍼 물질 내부에 레이저를 집점함으로써 웨이퍼를 싱귤레이션하는 것을 제안한다. 장치들은 테이프 및 따라서 웨이퍼를 연신하고 이와 같이 하여 형성된 장치들 사이에 개구들을 통해 레이저로 DAF를 관통 절단함으로써 분리된다. 이 방법의 단점은 DAF 및 테이프 상의 장치들의 비선형 및 불규칙한 팽창에 기인한 절단을 위한 개구에 관하여 레이저 빔의 위치 정렬을 수행하는데 있어서의 어려움이다. DAF 상의 장치들의 분리에 이어 웨이퍼를 재정렬하는 것은 시간이 걸리고 그럼으로써 수율을 바람직하지 못하게 느려지게 한다.
이들 방법들이 공통으로 갖는 것은 DAR가 있는 상태에서 바람직하지 못한 손상 또는 잔해 없이 효율적으로 웨이퍼들을 싱귤레이션하려는 것이다. 따라서 요구되지만 종래 기술에 의해 개시되지 않은 것은 다이 부착막을 가공하는 레이저에 연관된 문제들을 피하면서 웨이퍼들과 같은 전자 기판들로부터 전자장치들을 효율적으로 레이저로 싱귤레이션하는 방법이다.
이 발명의 특징들은 다이 부착막(DAF) 상에 실장된 웨이퍼들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하는 개선된 방법을 제시한다.
웨이퍼는 DAF에 대향한 표면 상에 기정의된 스트리트들 및 물질층을 갖는다. 레이저 가공 시스템은 각각 가시광선(visible) 또는 자외선(UV), 적외선(IR), 및 가시광선 또는 자외선(UV)의 파장들을 포함하는 제 1, 제 2 및 제 3 레이저 파라미터들을 갖는 제 1, 제 2 및 제 3 레이저들을 갖는다. 소정의 제 2 레이저 파라미터들을 사용하여 제 2 레이저로 DAF의 이면을 제거할 수 있게 하는 웨이퍼의 최대 표면 텍스처(maximum surface texture)가 판정된다. 실질적으로 모든 물질층이 희망된 영역으로부터 제거되고 희망된 영역 내의 결과적인 표면의 표면 텍스처가 상기 판정된 최대 표면 텍스처 미만이 되도록, 희망된 영역 내의 기판으로부터 물질층의 부분들을 제 1 레이저가 제거할 수 있게 하는 제 1 레이저 파라미터들이 결정된다. 이어서, 레이저 파라미터들을 사용하여 실질적으로 스트리트들 내의 희망되는 영역 내에서 웨이퍼로부터 물질층을 제거하기 위해 제 1 레이저가 지향된다. 이에 이어, 스트리트들에 정렬된 영역들 내의 소정의 제 2 레이저 파라미터들을 사용하여 다이 부착막의 부분들의 이면 제거를 수행하기 위해 제 2 레이저가 지향된다. 이어서, 스트리트들 내에서 소정의 제 3 레이저로 웨이퍼 내에 관통 절단들을 수행하여 웨이퍼를 싱귤레이션하기 위해 제 3 레이저가 지향된다.
또한, 이 발명의 특징들은 이면 조사(backside illumination)에 의해 DAF 내에 악화된 영역을 형성함으로써 웨이퍼들 상의 장치들을 싱귤레이션한다. 물질층 또는 물질층들은 가시광선 또는 UV 레이저로 웨이퍼의 표면으로부터 제거되어 DAF 내에 악화된 영역을 형성하기 위해 사용될 IR 레이저의 파장의 10% 미만의 표면 거칠기를 남긴다. 가시광선 또는 UV 파장 레이저로 웨이퍼의 관통 절단에 이어, 테이프는 장치들을 분리하기 위해 연신되며, DAF는 연신된 테이프에 의해 DAF에 대부분의 장력이 인가될 스트리트들에 정렬된 악화된 영역을 갖기 때문에, DAF는 희망되는 곳을 분리한다. 악화된 영역들을 형성하는 것은 에너지를 덜 요구하며 희망되는 영역들에서 DAF의 제거보다 분리 후에 잔해를 덜 야기할 수 있다.
이면 DAF 제거는 DAF에 의해 우선적으로 흡수되고 실질적으로 웨이퍼에 투명한 레이저 파장들을 선택함으로써 웨이퍼를 통해 DAF에 레이저 펄스들을 지향시킴으로써 DAF를 제거하는 것을 지칭한다. IR 영역들 내의 파장들을 갖는 레이저들은 실리콘 및 게르마늄을 포함하는 많은 웨이퍼 물질들에 실질적으로 투명하지만 DAF에 의해 쉽게 흡수되고, 그럼으로써 레이저 가공 시스템이 웨이퍼를 통해 DAF에 레이저 펄스들을 집점할 수 있게 한다. 현 발명의 특징들은 웨이퍼를 통해 IR 레이저 방사선를 지향시킴으로써 DAF의 이면을 제거할 수 있게 하기 위해서 웨이퍼의 전방 또는 상면 상의 층 또는 층들 내의 물질을 가시광선 또는 UV 레이저로 제거하여 웨이퍼의 표면을 노출시킨다. 웨이퍼의 표면을 통해 레이저 파워를 DAF에 효율적으로 전송하기 위해서, 웨이퍼의 새로이 노출된 표면은 과도한 산란 또는 확산 없이 레이저 에너지를 전송하기에 충분하게 매끄러워야 한다. 대략 75 마이크론-길이의 선을 따라 마이크론 단위로 측정된 RMS 평균 높이 분포에 의해 측정된 바와 같은 노출된 웨이퍼 표면의 표면 거칠기는 사용될 레이저 방사선의 파장의 길이의 10% 미만이어야 한다. 이 경우에, 10.6 마이크론 CO2 레이저를 사용하는 것은 RMS 표면 거칠기가 1.06 마이크론 미만이 될 것을 요구할 것이다. 이 발명의 특징들에 따라 표면 층의 제거에 이어 레이저 파장의 10% 미만의 표면 거칠기로 실리콘 웨이퍼를 통해 10.6 마이크론에서 동작하는 CO2 기체 레이저에 의한 DAF의 이면 제거는 웨이퍼에 대한 과잉의 잔해 또는 열 손상을 피하면서 희망된 영역으로부터 DAF를 신속하게 깨끗하게 제거한다.
ESI 모델 9900 울트라-씬 웨이퍼 다이싱 시스템(ultra-thin wafer dicing system)은 이 발명의 특징들을 구현하기 위해 개조될 수 있는 예시적 레이저 가공 시스템이다. 이 레이저 가공 시스템은 Portland OR 97239, Electro Scientific Industries, Inc.에 의해 제조된다. 이 시스템은 웨이퍼들을 다이싱하기 위해, 표면 층들을 제거하기 위한 가시광선 또는 UV 파장 레이저 및 광학계; DAF의 이면 제거 또는 악화를 수행하기 위한 IR 레이저 및 광학계; 및 웨이퍼를 관통 절단하기 위한 가시광선 또는 UV 파장 레이저 및 광학계인, 3개의 레이저들 및 3 세트들의 레이저 광학계를 사용함으로써 개조될 수 있다. 대안적으로, 레이저 가공 시스템은 2개의 레이저 및 두 세트들의 레이저 광학계로서, 표면 층들을 제거하고 웨이퍼를 관통 절단하기 위한 가시광선 또는 UV 레이저 및 광학계 및 DAF의 이면 제거 또는 악화를 수행하기 위한 IR 레이저 및 광학계를 사용함으로써 개조될 수 있다. 또한, 레이저 가공 시스템은 두 파장들을 취급하기 위한 IR 및 가시광선 또는 UV 파장들, 광학계 간에 전환 또는 전환될 수 있고 웨이퍼들을 효율적으로 가공할 수 있기 위해 충분한 파워를 갖는 단일 레이저를 사용함으로써 개조될 수도 있다.
이러한 식으로 웨이퍼로부터 전자장치들의 싱귤레이션은 DAF 상의 웨이퍼들의 싱귤레이션에 연관된 문제들을 해결하기 위한 다른 방법들에 의해 요구되는 바와 같이 공정 동안 웨이퍼가 이동되거나 재정렬되어야 할 필요가 없기 때문에 효율적이다. 또한, 이 발명의 특징들은 레이저에 의한 DAF의 제거에 의해 야기되는 제한된 량의 잔해 및 열 손상에 기인하여 싱귤레이션 후에 실질적으로 잔해가 없고 손상받지 않은 웨이퍼를 제공한다. 또한, 설계에 의해 전자장치에 부착된 채로 있는 DAF는 실질적으로 잔해가 없으며 장치에 정확하게 트림(trim)된다.
본 발명은 레이저 가공 다이 부착 테이프에 연관된 잔해 및 열적 문제들을 피하면서 반도체 웨이퍼들을 효율적으로 다이싱할 수 있게 한다.
도 1은 종래 기술의 웨이퍼.
도 2는 종래 기술의 DAF and 테이프 상에 웨이퍼의 단면도.
도 3은 DAF를 갖는 종래 기술의 관통 절단 웨이퍼.
도 4는 실리콘의 파장에 대한 % 흡수율.
도 5a 내지 도 5f는 DAF를 사용한 레이저 다이싱.
도 6a 내지 도 6g는 층의 제거 후에 웨이퍼의 표면 거칠기 측정.
도 7은 CO2 레이저에 의한 싱귤레이션 후에 DAF.
도 8은 싱귤레이션 후에 부착된 DAF를 갖는 실리콘 웨이퍼.
도 9는 DAF를 사용한 레이저 다이싱.
도 10은 3개의 레이저들을 사용한 레이저 가공 시스템.
도 11은 2개의 레이저들을 사용한 레이저 가공 시스템.
도 12는 하나의 레이저들을 사용한 레이저 가공 시스템.
이 발명의 실시예들은 레이저 가공 시스템으로 다이 부착막(DAF) 상에 실장된 웨이퍼들을 싱귤레이션하는 개선된 방법을 제시한다. 웨이퍼는 DAF에 대향한 표면 상에 기정의된 스트리트들 및 물질층을 갖는다. 레이저 가공 시스템은 제 1, 제 2 및 제 3 레이저 파라미터들을 갖는 제 1, 제 2, 및 제 3 레이저들을 갖는다. 소정의 제 2 레이저 파라미터들을 사용하여 제 2 레이저로 DAF의 이면을 제거할 수 있게 하는 웨이퍼의 최대 표면 텍스처가 판정된다. 물질층의 실질적으로 전부가 희망된 영역으로부터 제거되고 희망된 영역 내에 결과적인 표면의 표면 텍스처가 상기 판정된 최대 표면 텍스처 미만이 되도록 희망된 영역 내의 웨이퍼로부터 물질층의 부분들을 제 1 레이저가 제거할 수 있게 하는 제 1 레이저 파라미터들이 결정된다. 이어서, 상기 레이저 파라미터들을 사용하여 실질적으로 스트리트들 내의 희망된 영역 내에서 웨이퍼로부터 물질층을 제거하기 위해 제 1 레이저가 지향된다. 이에 이어, 스트리트들에 정렬된 영역들 내에 소정의 제 2 레이저 파라미터들을 사용하여 다이 부착막의 부분들의 이면 제거를 수행하기 위해 제 2 레이저가 지향된다. 이어서, 실질적으로 스트리트들 내에서 소정의 제 3 레이저 파라미터들로 웨이퍼 내에 관통 절단들을 수행하고 그럼으로써 웨이퍼를 싱귤레이션하기 위해 제 3 레이저가 지향된다.
이면 DAF 제거는 DAF에 의해 우선적으로 흡수되고 실질적으로 웨이퍼에 투명한 레이저 파장들을 선택함으로써 웨이퍼를 통해 DAF에 레이저 펄스들을 지향함으로써 DAF를 제거하는 것을 지칭한다. IR 영역들 내의 파장들을 갖는 레이저들은 실리콘 및 게르마늄을 포함하는 많은 웨이퍼 물질들에 실질적으로 투명하지만 DAF에 의해 쉽게 흡수되고, 그럼으로써 레이저 가공 시스템이 웨이퍼를 통해 DAF에 레이저 펄스들을 집점할 수 있게 한다. 도 4는 실리콘에 대해 센티미터 역수(inverse centimeter)로 측정된 파수(wavenumber)에 대한 퍼센트 흡수율을 작도한 그래프이다. 화살표 A 및 화살표 B는 CO2 레이저(10.6 및 9.4 마이크론)에 의해 방출되는 주 파장들을 나타내며 실리콘이 매우 낮은 흡수율을 가지며 따라서 이 범위 내의 레이저 파장들의 매우 높은 투과율을 가짐을 보여준다.
본 발명의 실시예들은 웨이퍼를 통해 IR 레이저 방사선을 지향시킴으로써 DAF의 이면을 제거할 수 있게 하기 위해서 가시광선 또는 UV 레이저로 웨이퍼의 전방 또는 상면 상의 층 또는 층들 내의 물질을 제거하여 웨이퍼 자체의 표면을 노출시킨다. 도 5a 내지 도 5f는 테이프(58)에 의해 지지되는 DAF(56) 상의 웨이퍼(50)의 단면도를 보임으로써 이 공정을 예시한다. 도 5a에서, 테이프(58)에 의해 지지되는 DAF(56) 상의 웨이퍼(50)는 표시된 스트리트(54)를 갖는 활성 회로를 내포하는 표면층(52)을 갖는다. 제 1 레이저 펄스들(60)은 물질(52)을 제거하여 웨이퍼(50)의 표면을 노출시키기 위해 스트리트 영역(54)에 지향된다. 도 5b는 웨이퍼(62)의 표면을 노출시키는, 표면 층(52)의 부분적 제거 후에 웨이퍼(50)를 도시한 것이다. 물질 제거 후에 남아 있는 스트리트(63)의 영역들이 또한 도시되었다. 도 5c는 DAF(56)의 표면 상의 웨이퍼(62)의 노출된 표면을 통해 집점되는 제 2 레이저 펄스들(64)을 도시한 것이다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 제 2 레이저 펄스들(64)은 웨이퍼(62)의 노출된 영역과 정렬된 DAF(66)의 영역 내에서 악화를 제거 또는 유발시켰다. 도 5e에서, 제 3 레이저 펄스들(68)이 웨이퍼(62)의 노출된 표면에 지향된다. 도 5f에서, 제 3 레이저 펄스들(68)은 제거 또는 악화된 DAF(66)와 정렬하여 웨이퍼(50) 내에 관통 절단(70)을 형성하여 웨이퍼(50)를 싱귤레이션하였다.
또한, 이 발명의 실시예들은 이면 조사(illumination)에 의해 DAF 내에 악화된 영역을 형성함으로써 웨이퍼들 상의 장치들을 싱귤레이션한다. 도 6a 내지 도 6f는 이 공정을 예시한다. 도 6a에서, DAF(86) 및 테이프(88) 상에 스트리트(84)를 갖는 상부 층(82)을 갖는 웨이퍼(80)는 가시광선 또는 UV 레이저(90)에 의해 조사(illuminate)된다. 도 6b는 웨이퍼의 표면(92)이 노출된 상부 층(82)을 도시한 것이다. 스트리트(93)의 부분들은 노출된 웨이퍼(92)에 이웃한 상태로 있을 수 있는 것에 유의한다. 이 물질층 또는 물질층들은 가시광선 또는 UV 레이저를 갖는 웨이퍼의 표면으로부터 제거되어 DAF 내에 악화된 영역을 형성하기 위해 사용될 IR 레이저의 파장의 10% 미만의 표면 거칠기를 남긴다. 도 6c는 웨이퍼(92)의 노출된 표면을 통해 DAF(86)에 지향되는 IR 레이저 펄스들(94)을 도시한 것이다. 도 6d는 DAF(86) 내에 생성된 악화된 영역(96)을 도시한 것이다. 도 6e는 관통 절단을 형성하기 위해 웨이퍼(80)에 지향되는 가시광선 또는 UV 레이저 펄스들(98)을 도시한 것이다. 도 6f는 DAF(86)의 악화된 영역(96)에서 중지하는 웨이퍼(80) 내의 관통 절단(100)을 도시한 것이다. 도 6g는 웨이퍼(80)를 분리하기 위해 화살표들의 방향으로 연신 테이프(88)를 도시한 것이다. DAF(86)는 관통 절단(100)에 정렬된 악화된 영역(96)을 갖기 때문에, 연신된 테이프(88)에 의해 악화된 영역(96)에 장력이 가해지고, 그럼으로써 악화된 영역(96) 내에 분리부(102)를 형성하여, DAF가 희망되는 곳을 분리하게 할 것이다. 악화된 영역들을 형성하는 것은 분리에 이어 DAF의 완전한 분리보다는 에너지를 덜 요구하고 잔해를 덜 생성할 수 있다.
이 발명의 실시예들은 웨이퍼가 레이저 가공 시스템 상에 고정되어 정렬된 동안 DAF를 제거 또는 변하게 하기 위해 웨이퍼의 하부측 상의 DAF에서 혹은 이 내부에서 레이저 펄스들을 집점한다. DAF의 이면 제거는 물질을 냉각 및 재피착함이 없이 증발된 DAF 물질이 도피할 경로를 제공하기 위해서 웨이퍼의 에지(edge)에서 제거 공정을 시작하고 내부를 향해 진행하는 것에 달려있다. 레이저 펄스들에 의해 생성된 고압 기체는 증발된 또는 용융된 DAF 물질을 레이저 가공 부위로부터 멀리 내보내고 그럼으로써 잔해가 형성되지 못하게 한다. 또한, 이 발명의 실시예들은 이면 레이저 가공에 의해 DAF 내에 악화된 영역을 형성함으로써 웨이퍼들 상에 장치들을 싱귤레이션한다. 이 경우에, 사용되는 레이저 에너지는 DAF를 삭제(ablate) 또는 증발시키에 충분하지 않지만 오히려 장치들을 분리하기 위해 테이프를 연신함으로써 야기되는 장력이 가해졌을 때 희망되는 위치들에서 DAF가 깨끗하게 하고 쉽게 분리될 수 있게 하는 DAF 내에 악화된 영역을 야기한다.
이 발명의 실시예들은 제 2 레이저가 웨이퍼를 통해 DAF를 제거 또는 악화시킬 수 있게 하기 위해 웨이퍼의 표면으로부터 물질층 또는 물질층들을 제거한다. 웨이퍼의 표면을 통해 레이저 파워를 DAF에 효율적으로 전송하기 위해서, 웨이퍼의 새로이 노출된 표면은 과도한 산란 또는 확산 없이 레이저 에너지를 전송하기에 충분하게 매끄러워야 한다. 대략 75 마이크론-길이의 선을 따라 측정된 지점들의 마이크론 단위로 최대 높이차에 의해 측정된 노출된 웨이퍼 표면의 표면 거칠기는 사용될 레이저 방사선의 파장의 길이의 10% 미만이어야 한다. 예를 들면, 10.6 마이크론 CO2 레이저를 사용하는 것은 표면 거칠기가 1.06 마이크론 미만이 될 것을 요구할 것이다. 이 발명의 실시예들에 따라 표면층의 제거에 이어 레이저 파장의 10% 미만의 표면 거칠기로 실리콘 웨이퍼를 통해 10.6 마이크론에서 동작하는 CO2 기체 레이저에 의한 DAF의 이면 제거는 웨이퍼에 대한 과잉의 잔해 또는 열 손상을 피하면서 희망된 영역으로부터 DAF를 신속하고 깨끗하게 제거한다.
도 7은 웨이퍼(114)의 표면을 노출시키기 위해 제거되었던 표면 물질층(112, 113)을 갖는 웨이퍼(110)의 현미경 사진을 도시한 것이다. 물질은 표면층(112, 113)에 집점된 45 마이크론 스폿 정사각-형상(탑 해트(top hat)) 빔을 사용하여 10 및 1000 피코초(picosecond) 사이의 펄스 기간 및 355 nm에서 200 uJ 미만의 펄스 에너지를 갖는 펄스들을 방출하는 16 W UV 레이저(도시되지 않음)를 사용하여 제거되었다. 이 현미경 사진에는 3개의 선분들(116, 118, 120)이 도시되었고 이들을 따라 표면의 높이의 샘플들이 측정되어 평균되었다. 볼 수 있는 바와 같이, 평균된 모든 샘플들에 대한 최대 높이 차는 0.568이고 이것은 1.06의 희망되는 최대값 미만이다. 이들 측정들로부터 데이터를 표 1에 나타내었다.
Figure pct00001
도 8은 이 발명의 실시예들에 따른 처리 후에 DAF(132, 133)이 덮인 테이프(130)를 도시한 현미경 사진이다. 웨이퍼(도시되지 않음)는 희망되는 결과로서, DAF(132, 133) 내에 형성된 절단홈(134)의 잔해가 없고 매끄러운 에지들(136)을 보이기 위해 제거되었다. 절단홈(134)은 웨이퍼(도시되지 않음)를 통해 DAF에 집점된 클립핑된 가우시안 빔(clipped Gaussian beam)을 사용하여 10.6 마이크론에서 동작하는 200 W CO2 레이저(도시되지 않음)를 사용하여 DAF(132, 133) 내에 형성되었다. 가우시안 빔을 클립핑하는 것은 원형이거나 아니면 레이저 펄스의 중앙 부분만을 통과시키고 가장 바깥쪽 레이저 에너지의 전송을 차단하는 형상일 수 있는 개구를 통해 레이저 펄스를 전달하는 것을 말한다. 도 9는 이 발명의 실시예에 따라 싱귤레이션된 전자장치를 형성하기 위해 하부에 놓인 DAF(142)와 함께 싱귤레이션된 실리콘 웨이퍼(140)의 부분의 현미경 사진을 도시한 것이다. 표면 층(도시되지 않음)은 표면 층에 10 마이크론 촛점으로 정사각 형상의 빔을 집점하여 355 nm에서 동작하는 16 W UV 레이저(도시되지 않음)로 제거되었다. 이어서, DAF(142)는 DAF(142)에 50 마이크론 스폿으로 정사각 형상의 빔을 집점하여 9.4 마이크론에서 동작하는 200 W CO2 IR 레이저(도시되지 않음)로 처리되었다. 이에 이어, 웨이퍼(140)는 웨이퍼(140)에 10 마이크론 촛점으로 정사각 형상의 빔을 집점하여 355 nm에서 동작하는 16 W UV 레이저(도시되지 않음)로 관통 절단되었다. DAF(142)는 실리콘 웨이퍼(140)에 연속하여 부착되고 희망되는 결과인 수락할 수 있는 크기 및 잔해 한도 이내로 양호한 것에 유의한다.
ESI 모델 9900 울트라-씬 웨이퍼 다이싱 시스템은 이 발명의 특징들을 구현하기 위해 개조될 수 있는 예시적인 레이저 가공 시스템이다. 이 레이저 가공 시스템은 Portland OR 97239, Electro Scientific Industries, Inc.에 의해 제조된다. 이 시스템은 간행물 "Model 9900 Site Requirements and Installation Guide", ESI part no. 187054a에 기술되어 있고 전부를 참조로서 본원에 포함시킨다. 이 발명의 실시예에서, 이 시스템은 도 10에 도시된 바와 같이 웨이퍼들을 다이싱하기 위해 3개의 레이저들 및 3 세트들의 레이저 광학계를 사용함으로써 개조된다. 첫 번째로, 가시광선 또는 UV 파장 레이저(150)는 테이프(186)에 부착된 DAF(184) 상에 유지된 웨이퍼(180) 상의 스트리트(188) 내에서 표면층(182)을 제거하기 위해 가시광선 또는 UV 레이저 광학계(154)에 의해 지향되는 가시광선 또는 UV 레이저 펄스들(152)을 생성한다. 두 번째로, IR 레이저(160)는 스트리트(188) 내의 표면층(182)의 제거에 이어 웨이퍼(180)를 통해 DAF(184)의 이면 제거 또는 악화를 수행하기 위해 IR 레이저 광학계(164)에 의해 지향되는 IR 레이저 펄스들(162)을 생성한다. 세 번째로, 가시광선 또는 UV 파장 레이저(170)는 웨이퍼(180)를 관통 절단하기 위해 가시광선 또는 UV 광학계(174)에 의해 지향되는 가시광선 또는 UV 레이저 펄스들(172)을 생성한다.
제 1 및 제 3 가시광선 또는 UV 레이저(150, 170)로서 사용될 수 있는 레이저는 CA 95054, Santa Clara, Coherent Inc.에 의해 제조되는 Coherent Avia이다. 이 레이저는 최대 100 kHz의 펄스 반복율(pulse repetition rate)들 및 16W의 평균 파워의 355 nm 파장에서 동작하는 Q-스위칭 Nd:YVO4 통상의 고체상태 다이오드-펌프 레이저이다. 가시광선 또는 UV 레이저 광학계(154, 174)는 AOM 또는 EOM과 같은 시간 펄스 정형 광학계 회절빔 정형 광학계 또는 시준기(collimator)들과 같은 공간 펄스 정형 광학계, AOM들 또는 갈바노미터(galvanometer)들과 같은 빔 조향 광학계, 및 정형된, 조향된 레이저 펄스들을 작업물에 지향시키는 필드 광학계를 포함할 수 있다. IR 레이저(160)는 최대 100 KHz의 펄스 반복율들 및 200W 이상의 평균 파워의 9.6 마이크론 파장에서 동작하는 CA 95054, Santa Clara, Coherent Inc.에 의해 제조된 코히런트 다이아몬드 K-시리즈 CO2 레이저일 수 있다. IR 광학계(164)는 가시광선 또는 UV 레이저 광학계(154, 174)와 동일한 요소들을 내장하며, IR 광학계(164)가 IR 파장들을 처리하게 최적화되는 것을 제외하고 동일한 기본 기능들을 수행한다.
대안적으로, 이 시스템의 실시예들은 도 11에 도시된 바와 같이 2개의 레이저 및 2 세트들의 레이저 광학계를 사용함으로써 레이저 가공 시스템을 개조한다. 첫 번째로, 가시광선 또는 UV 레이저(190)는 IR 레이저 펄스들(198)에 의해 테이프(216) 상의 DAF(214)의 제거 또는 악화에 이어 먼저 스트리트(218) 내에 표면층(212)을 제거하고 이어서 웨이퍼(210)를 관통 절단하기 위해 가시광선 또는 UV 레이저 광학계(194)에 의해 지향되는 가시광선 또는 UV 레이저 펄스들(192)을 생성한다. 두 번째로, IR 레이저(196)는 DAF(214)의 이면 제거 또는 악화를 수행하기 위해 IR 레이저 광학계(200)에 의해 지향되는 IR 레이저 펄스들(198)을 생성한다. 가시광선 또는 UV 레이저(194)는 355 nm에서 동작하는 Coherent Avia일 수 있으며, IR 레이저(196)는 9.6 마이크론에서 동작하는 코히런트 다이아몬드 K-시리즈 CO2 레이저일 수 있다. 가시광선 및 UV 레이저 광학계(194)는 가시광선 및 UV 레이저 광학계(154, 174)와 동일하며, IR 레이저 광학계(200)는 IR 광학계(164)와 동일하다.
도 12는 단일 레이저를 사용함으로써 개조된 레이저 가공 시스템을 도시한 것이다. 레이저 가공 시스템은 광학 스위치(244)에 의해 IR 펄스들(248) 및 가시광선 또는 UV 펄스들(246) 간에 전환 또는 전환될 수 있는 레이저 펄스들(242)을 생성하는 단일 레이저(240)를 사용함으로써 개조된다. 시스템은 IR 레이저 광학계(252)를 추가함으로써 더욱 개조되며, 가시광선 및 UV 레이저 광학계(250)는 가시광선 또는 UV 레이저 펄스들(246)을 지향시켜 먼저 스트리트 영역(268) 내로부터 표면층(262)을 제거하여 웨이퍼(260)의 표면을 노출시키고, 이어서 IR 레이저 광학계(252)를 사용하여 IR 레이저 펄스들을 지향시켜 웨이퍼(260)를 통해 테이프(266) 상의 DAF(264)의 이면 제거 또는 악화를 수행하고, 이어서, 가시광선 또는 UV 레이저 광학계(250)를 사용하여 가시광선 또는 UV 레이저 펄스들(246)을 지향시켜 웨이퍼를 관통 절단한다.
이 발명의 실시예에서, 레이저(240)는 Nd:VO4 수정(crystal)을 채용하는 것들과 같은 펌핑되는 통상의 고체상태 다이오드, Nd가 도핑된 유리섬유들을 채용하는 섬유 레이저들, 및 광 펌프들, 공진기들 및 증폭기들로서 배열된 통상의 및 섬유 고체상태 레이저들의 다양한 조합들을 모두 포함하는 고체상태 레이저 계열의 일원이다. 레이저(240)는 1064 nm 파장 범위 내의 IR 방사선을 532 nm(가시광선) 또는 355 nm(UV)와 같은 더 짧은 파장들로 전환하는 인산칼륨(KDP), 삼붕산 리튬(LBO) 또는 B-바륨 보레이트(BBO)와 같은 고조파 발생 수정들을 아마도 포함할 수도 있을 것이다. 이 고조파 발생 능력은 레이저(240) 내부에 있을 수도 있고 혹은 광학 스위치(244)의 부분으로서 외부에 있을 수 있고 시스템이 IR 펄스들(248) 또는 가시광선 또는 UV 펄스들(246)을 방출할 수 있게 배열될 수 있다. 또한, 레이저(240) 또는 광학 스위치(244)는 웨이퍼(260)를 통해 레이저 방사선의 전송을 개선하기 위해 1064 nm IR 파장들을 1300 마이크론보다 더 긴 파장들로 전환하는 광학 파라미터 발진기(OPO : optical parametric oscillator)를 포함할 수 있다. 이들 펄스들(246, 248)은 각각 IR 레이저 광학계(252) 또는 가시광선 또는 UV 광학계(250)에 의해 스트리트(268), 웨이퍼(260) 또는 DAF(264)에 지향된다. IR 광학계(246) 및 가시광선 또는 UV 광학계(250)는 도 10 및 도 11에 이들의 서로 상대되는 것들과 유사하게 구성된다. 이 경우에, 레이저 가공 시스템(도시되지 않음)은 레이저(240), 광학 스위치(244), IR 레이저 광학계(252) 또는 가시광선 또는 UV 광학계(250)를 제어함으로써 스트리트들로부터 물질을 제거하고 관통 절단하는 동안에 저 파워, 또는 약 10 내지 20W의 파워에서 DAF를 제거 또는 악화시키는 동안에 더 높은 파워, 또는 200 W 이상의 파워로 전환해야 한다.
웨이퍼 표면(180)을 노출시키기 위해 물질층 또는 물질층들(182)을 제거하기 위한 레이저 펄스 파라미터들은 약 255 nm 및 532 nm 사이의 파장, 10 ps 및 100 ns 사이의 펄스폭, 펄스당 약 0.1 μJ 및 1.0 mJ 사이의 펄스 에너지, 100 kHz보다 큰 펄스 반복율, 및 가우시안, 탑 해트(원형) 또는 탑 해트(정사각)를 포함하는 펄스 형상들을 포함한다. DAF(214)의 이면 제거를 위한 레이저 파라미터들은 약 1.064 마이크론 및 10.6 마이크론 사이의 파장, 펄스식 혹은 셔터식 연속파(CW) 동작, 펄스식 동작을 위한 10 μJ 이상의 펄스 에너지 혹은 CW 동작의 경우에 200W 이상의 레이저 파워, 및 가우시안, 탑 해트(원형) 또는 탑 해트(정사각)를 포함하는 펄스 형상들을 포함한다. 웨이퍼(180)를 관통 절단하기 위한 레이저 파라미터들은 약 255 nm 및 532 nm 사이의 파장, 10 ps 및 500 ns 사이의 펄스폭, 펄스당 약 0.1 μJ 및 10.0 mJ 사이의 펄스 에너지, 100 kHz 이상의 펄스 반복율, 및 가우시안, 탑 해트(원형) 또는 탑 해트(정사각)를 포함하는 펄스 형상들을 포함한다.
이러한 식으로 웨이퍼로부터 전자장치들의 싱귤레이션은 DAF 상의 웨이퍼들의 싱귤레이션에 연관된 문제들을 해결하기 위한 다른 방법들에 의해 요구되는 바와 같이 공정 동안 웨이퍼가 이동되거나 재정렬되어야 할 필요가 없기 때문에 효율적이다. 또한, 이 발명의 실시예들은 적외선(IR) 레이저에 의한 DAF의 제거에 의해 야기되는 제한된 량의 잔해 및 열 손상에 기인하여 싱귤레이션 후에 실질적으로 잔해가 없고 손상받지 않은 웨이퍼를 제공한다. 또한, 설계에 의해 전자장치에 부착된 채로 있는 DAF는 실질적으로 잔해가 없으며 장치에 정확하게 트림(trim)된다. 이러한 식으로 웨이퍼들을 가공하기 위해 3개의 레이저들을 사용하는 잇점들은 더 큰 시스템 비용이 들지라도 더 큰 수율을 포함한다. 2개의 레이저들을 사용하는 것은 3개의 레이저들을 사용하는 것보다는 정도가 덜 하게 수율을 증가킬 수 있지만 시스템 비용은 더 낮게 증가될 수 있다. 하나의 레이저를 사용하는 해결책은 최저의 시스템 비용을 가질 수 있지만 대응하여 시스템 수율은 더 낮을 수 있다.
위에 기술된 이 발명의 실시예들의 근본 원리 내에서 이들의 상세에 많은 변경들이 행해질 수 있음이 당업자들에게 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해서만 결정되어야 한다.
10, 30, 50, 62, 80, 110, 114, 140 : 웨이퍼
12, 32, 34 : 장치 112, 113 : 표면 물질층
14, 16, 36, 54, 63, 84, 93 : 스트리트 160, 162 : IR 레이저
18, 42 : 테이프 프레임
20, 40, 58, 88, 130 : 테이프
38, 56, 66, 86, 132, 133, 142 : DAF
52 : 물질 102: 분리부
60, 64, 68, 90, 94, 98, 150, 152 : 레이저 펄스
70,100 : 관통 절단 116, 118, 120 : 선분
82 : 상부 층 134 : 절단홈
92 : 웨이퍼 표면 136 : 매끄러운 에지
96 : DAF내의 악화된 영역 154, 164 : 레이저 광학계

Claims (24)

  1. 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법으로서, 상기 기판은 기정의된 스트리트(street)들을 갖는 상기 다이 부착막에 대향한 표면과 상기 표면 상의 물질층을 가지고,
    상기 방법은,
    상기 레이저 가공 시스템에 제 1 레이저 파라미터들을 갖는 제 1 레이저를 제공하는 단계;
    상기 레이저 가공 시스템에 제 2 레이저 파라미터들을 갖는 제 2 레이저를 제공하는 단계;
    상기 레이저 가공 시스템에 제 3 레이저 파라미터들을 갖는 제 3 레이저를 제공하는 단계;
    상기 제 2 레이저 파라미터들을 갖는 상기 제 2 레이저로 다이 부착막의 이면을 제거할 수 있게 하는 상기 기판의 최대 표면 텍스처를 판정하는 단계;
    실질적으로 모든 상기 물질층이 희망된 영역으로부터 제거되고 상기 희망된 영역 내에 결과적인 표면의 상기 표면 텍스처가 상기 판정된 최대 표면 텍스처 미만이 되도록, 상기 희망된 영역 내의 상기 기판으로부터 상기 물질층의 부분들을 상기 제 1 레이저가 제거할 수 있게 하는 상기 제 1 레이저 파라미터들을 결정하는 단계;
    상기 제 1 레이저 파라미터들을 사용하여 실질적으로 상기 스트리트들 내의 희망되는 영역 내에서 상기 기판으로부터 상기 물질층을 제거하기 위해 상기 제 1 레이저를 지향시키는 단계;
    상기 스트리트들에 정렬된 영역들 내에 상기 제 2 레이저 파라미터들을 사용하여 상기 다이 부착막의 부분들의 이면 제거를 수행하기 위해 상기 제 2 레이저를 지향시키는 단계; 및
    상기 스트리트들 내에서 상기 제 3 레이저로 상기 기판 내에 관통 절단들을 수행하여 상기 기판을 싱귤레이션하기 위해 상기 제 3 레이저를 지향시키는 단계를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 레이저 파라미터들은 약 255 nm 및 약 532 nm 사이의 파장, 약 1000 ps 미만의 펄스 폭, 및 약 0.1 μJ 보다 큰 펄스 에너지를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 레이저 파라미터들은 약 1000 nm보다 큰 파장, 약 100 ns보다 큰 펄스 폭, 및 약 10 μJ 보다 큰 펄스 에너지를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 3 레이저 파라미터들은 약 255 nm 및 약 532 nm 사이의 파장, 약 500 ns 미만의 펄스 폭, 및 약 0.1 μJ 보다 큰 펄스 에너지를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 레이저들은 고체상태 레이저들이며, 상기 제 2 레이저는 기체 레이저인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저들은 고체상태 레이저들인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 레이저들은 동일한 레이저인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저들은 동일한 레이저인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  9. 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 시스템으로서, 상기 기판은 기정의된 스트리트들을 갖는 상기 다이 부착막에 대향한 표면과 상기 표면 상의 물질층을 가지고,
    상기 시스템은,
    실질적으로 모든 물질층이 희망된 영역으로부터 제거되고 상기 희망된 영역 내에 결과적인 표면의 상기 표면 텍스처가 소정의 최대 표면 텍스처 미만이 되도록, 상기 희망된 영역 내의 상기 기판으로부터 상기 물질층의 상기 영역 내의 상기 기판으로부터 제 1 물질층의 부분들을 제거하게 동작하는 제 1 레이저;
    상기 스트리트들에 정렬된 영역들 내에 상기 제 2 레이저 파라미터들을 사용하여 상기 다이 부착막의 부분들의 이면 제거를 수행하게 동작하는 제 2 레이저; 및
    상기 스트리트들 내에서 상기 제 3 레이저로 상기 기판 내의 관통 절단들을 수행하여 상기 기판을 싱귤레이션하게 동작하는 제 3 레이저를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 시스템.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1 레이저 파라미터들은 약 255 nm 및 약 532 nm 사이의 파장, 약 1000 ps 미만의 펄스 폭, 및 약 0.1 μJ보다 큰 펄스 에너지를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 시스템.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 2 레이저 파라미터들은 약 1000 nm보다 큰 파장, 약 100 ns보다 큰 펄스 폭, 및 약 10 μJ보다 큰 펄스 에너지를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 시스템.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 3 레이저 파라미터들은 약 255 nm 및 약 532 nm 사이의 파장, 약 500 ns 미만의 펄스 폭, 및 약 0.1 μJ보다 큰 펄스 에너지를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 시스템.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 레이저들은 고체상태 레이저들이며, 상기 제 2 레이저는 기체 레이저인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 시스템.
  14. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저들은 고체상태 레이저들인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 시스템.
  15. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 레이저들은 동일한 레이저인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 시스템.
  16. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저들은 동일한 레이저인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 시스템.
  17. 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법으로서, 상기 기판은 기정의된 스트리트들을 갖는 상기 다이 부착막에 대향한 표면과 상기 표면 상의 물질층을 가지고,
    상기 방법은,
    상기 레이저 가공 시스템에 제 1 레이저 파라미터들을 갖는 제 1 레이저를 제공하는 단계;
    상기 레이저 가공 시스템에 제 2 레이저 파라미터들을 갖는 제 2 레이저를 제공하는 단계;
    상기 레이저 가공 시스템에 제 3 레이저 파라미터들을 갖는 제 3 레이저를 제공하는 단계;
    상기 제 2 레이저 파라미터들을 갖는 상기 제 2 레이저로 다이 부착막의 이면을 악화되게 하는 상기 기판의 최대 표면 텍스처를 판정하는 단계;
    실질적으로 모든 상기 물질층이 희망된 영역으로부터 제거되고 상기 희망된 영역 내에 결과적인 표면의 상기 표면 텍스처가 상기 판정된 최대 표면 텍스처 미만이 되도록, 상기 희망된 영역 내의 상기 기판으로부터 상기 물질층의 부분들을 상기 제 1 레이저가 제거할 수 있게 하는 상기 제 1 레이저 파라미터들을 결정하는 단계;
    상기 제 1 레이저 파라미터들을 사용하여 실질적으로 상기 스트리트들 내의 희망되는 영역 내에서 상기 기판으로부터 상기 물질층을 제거하기 위해 상기 제 1 레이저를 지향시키는 단계;
    상기 스트리트들에 정렬된 영역들 내에 상기 제 2 레이저 파라미터들을 사용하여 상기 다이 부착막의 부분들의 이면 악화를 수행하기 위해 상기 제 2 레이저를 지향시키는 단계; 및
    상기 스트리트들 내에서 상기 제 3 레이저로 상기 기판 내에 관통 절단들을 수행하여 상기 기판을 싱귤레이션하기 위해 상기 제 3 레이저를 지향시키는 단계를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제 1 레이저 파라미터들은 약 255 nm 및 약 532 nm 사이의 파장, 약 1000 ps 미만의 펄스 폭, 및 약 0.1 μJ보다 큰 펄스 에너지를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제 2 레이저 파라미터들은 약 1000 nm보다 큰 파장, 약 100 ns보다 큰 펄스 폭, 및 약 10 μJ보다 큰 펄스 에너지를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 제 3 레이저 파라미터들은 약 255 nm 및 약 532 nm 사이의 파장, 약 500 ps 미만의 펄스 폭, 및 약 0.1 μJ보다 큰 펄스 에너지를 포함하는, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 제 1 및 레이저들은 고체상태 레이저들이며, 상기 제 2 레이저는 기체 레이저인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  22. 청구항 17에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저들은 고체상태 레이저들인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  23. 청구항 17에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 레이저들은 동일한 레이저인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.
  24. 청구항 17에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 레이저들은 동일한 레이저인, 다이 부착막 상에 실장된 기판들을 레이저 가공 시스템으로 싱귤레이션하기 위한 개선된 방법.

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