"デブリの生成を微少にした半導体デバイスのスクライビング方法であって、半導体基板上に作られた多層構造を含み、ダイシングストリートにより分離された、互いに離間された複数の半導体デバイスを含むパターン付き半導体ワークピースを用意し、前記多層構造は、深さ方向に半導体基板から離れた位置にある機械的に弱い上層の材料と、深さ方向に半導体基板に近い位置にある機械的に強い下層の材料とを含み、前記機械的に弱い上層は、熱機械的な強さが弱いという特性により特徴付けられる、導電材料及びlowk誘電材料を含み、前記機械的に強い下層は、熱機械的な強さが強いという特性により特徴付けられる誘電材料を含み、前記機械的に強い下層は、前記機械的に弱い上層に対するレーザエネルギー透過ストップ層として機能する酸化シリコン材料の層を含み、波長、パルス幅、及びフルエンスによって特徴付けられる、時間的に間隔を空けた複数のレーザパルスからなるパルスレーザビームを生成し、前記機械的に弱い上層が前記レーザビームを吸収し、前記機械的に強い下層が前記レーザビームを伝達するようにし、前記ダイシングストリートの1つに前記パルスレーザビームを合わせ、前記パルスレーザビームと前記半導体ワークピースとの間で前記ダイシングストリートに沿って長手方向に相対運動を生じさせ、デブリの発生を微少にしつつ、前記機械的に弱い上層を深さ方向に除去し、これにより前記レーザエネルギー透過ストップ層の露出部分によって規定される側界を有するレーザスクライブ領域を形成し、前記パルスレーザビームにより実質的に損傷されないようにする、方法。さらに、前記レーザスクライブ領域の前記側界の間において、機械鋸と前記半導体ワークピースと間で前記ダイシングストリートに沿って長手方向に相対運動を生じさせ、前記機械的に強い下層を切断して前記レーザスクライブ領域の両側に位置する前記半導体デバイスを分離することによって、前記半導体デバイスを分離する、請求項1の方法。前記機械鋸は、ある鋸刃幅を有する鋸刃を含み、前記レーザスクライブ領域の前記側界は、前記鋸刃幅よりも大きなレーザスクライブ領域幅を定義する距離だけ離れており、前記機械鋸が切断する前記レーザスクライブ領域内には前記機械的に弱い上層の材料が存在しない、請求項2の方法。前記機械鋸は、ある鋸刃幅を有する鋸刃を含み、前記レーザスクライブ領域の前記側界のそれぞれは、スクライブ線により形成され、前記スクライブ線は、前記鋸刃幅よりも大きなレーザスクライブ領域切断幅を定義する距離を規定し、前記機械鋸が切断する前記レーザスクライブ領域を形成する前記スクライブ線の間には前記機械的に弱い上層の材料の一部が存在する、請求項2の方法。前記ダイシングストリートはサイドマージンにより規定され、前記スクライブ線は前記ダイシングストリートの前記サイドマージン上に形成される、請求項4の方法。前記lowk誘電材料は、1以上の酸化物誘導体、有機物、及び高多孔質酸化物を含む、請求項1の方法。前記導電材料は、銅、アルミニウム、タングステン、クロム、チタン、ニッケル、コバルト、タンタル、金、又は白金を含む、請求項1の方法。前記半導体基板はシリコンからなる、請求項1の方法。機械鋸引きにより生ずる故障メカニズムに対する1つの解決策は、ソーダイシング前にレーザビームを用いてダイシングストリートから導電材料層及びlowk誘電材料層を切断及び除去することを含んでいる。開示される工程は、レーザビームを用いて、導電材料層例えば銅及びlowk誘電材料層を含むチャネルや溝以下チャネルなどのレーザスクライブ領域を半導体ワークピース内に形成する。チャネルの底部は、すべての導電材料層及びlowk誘電材料層の下方に置かれた酸化シリコンSiOX、好ましくは二酸化ケイ素からなるレーザエネルギー透過ストップ層の端と合っている。酸化シリコン層は、物理析出、化学析出、スピンオンガラス例えばテトラエチルオルトシリケートTEOS、又はシリコンの酸化熱酸化などなどの多くの一般的な工程により用意することができる。半導体ワークピースは電気回路を含んでいてもよい。開示される工程は、波長、パルス幅、及びフルエンスなどのレーザパラメータを酸化シリコン層ストップ層を完全に又はほぼ損傷のないのままにするように選択することを含んでいる。この結果、チャネル底部は酸化シリコンストップ層と一致する。半導体ワークピースをスクライブし、その後、ダイシングして半導体デバイスを分離する2つの好ましい実施形態がある。1つの実施形態は、鋸刃幅よりも広いチャネル幅を規定する側界を有するチャンネルをレーザ切断してデバイス層をチャネル底部まで除去し、その後、機械鋸を用いて、得られたチャネル内で半導体デバイスをダイシングすることを含んでいる。他の実施形態は、ダイシングストリートの両側のサイドマージン上で、2つのスクライブ線を深さ方向に酸化シリコンストップ層まで切断し、その後、機械鋸を使ってスクライブ線の間で半導体デバイスをダイシングすることを含んでいる。付加的な態様及び利点は、添付図面を参照して述べられる以下の好ましい実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。図1は、シリコン基板16図2上に作られた多層構造14図2を含み、ダイシングストリート18により分離されている、互いに離間された複数の半導体デバイス124つのデバイス12の一部が図示されているを含むシリコンウェハとして具現化されるパターン付き半導体ワークピース10の破断平面図である。他の基板16としては、ガラス、ストレインドシリコン、絶縁上シリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、及びリン化インジウムが挙げられる。また、図1は、様々なアライメントターゲット20と、ダイシングストリート18内の領域を占有する他の犠牲テスト構造22とを示している。図2は、lowk誘電材料の層34に囲まれた銅線32の層に被覆された二酸化ケイ素下層30を備えた多層構造又は多層スタック14を含む半導体デバイス12の断面図である。二酸化ケイ素層30は、タングステン配線36を囲んでいる。銅線32とタングステン配線36は、ダイシングストリート18の中に延びている。銅線32の層及びlowk誘電材料の層34は、熱機械的な強さが弱いという特性により特徴付けられ、したがって、二酸化ケイ素層30と比較すると、多層スタック14の機械的に弱い層38を構成している。二酸化ケイ素層30は、熱機械的な特性のほとんどすべてのカテゴリにおいてlowk材料層よりも約10倍優れているという点で、機械的に強いものである。これらの熱機械的特性には、中間層接着性、銅に対する接着性、熱安定性、引っ張り強さ、硬度、結合力、及びエッチング選択性が含まれる。多層スタック14は、機械的に弱い層38がシリコン基板16から深さ方向に遠くに位置し、二酸化ケイ素層30とその下に形成されたすべての層からなる熱機械的に強い層40がシリコン基板16に対して深さ方向により近くに位置するように作られる。デブリの生成を微少にする、半導体ワークピース10のレーザスクライビングは、時間的に間隔を空けたレーザパルスからなるパルスレーザビームを照射し、それらをダイシングストリート18の1つに合わせ、半導体ワークピース10の機械的に弱い上層38に入射させることを伴う。このレーザパルスは、多層スタック14の機械的に弱い上層38が吸収し、機械的に強い下層40が半導体ワークピース10中を伝搬するレーザビームのエネルギーを伝達するように、波長、パルス幅、及びフルエンスにより特徴付けられる。二酸化ケイ素層30は、機械的に弱い上層38に対して層エネルギー透過ストップ層として機能する。二酸化ケイ素層30がレーザエネルギーストップ層として機能する理由は、二酸化ケイ素層30がシリコン基板16と熱接触しているからである。シリコン基板16は、二酸化ケイ素ストップ層30に対してヒートシンクとして作用し、その結果、レーザスクライビング中はそのままの状態を維持する。これに対して、弱い上層38のスタックに含まれている1以上の二酸化ケイ素パシベーション層は、熱伝導性の悪い他の誘電材料に囲まれているので、二酸化ケイ素層30とは異なる。これにより、弱い上層38の一部を構成する二酸化ケイ素層内に発熱が生じ、レーザエネルギーによりそれらが除去される。半導体ワークピース10とダイシングストリート18に合わされたパルスレーザビームとの間の相対運動を生じさせるレーザビーム位置決めシステム図示せずは、デブリの生成を微少にした、深さ方向における機械的に弱い上層38の除去をもたらし、これにより、ダイシングストリート18に沿った長手方向に延びる側界を有するレーザスクライブ領域を形成する。理解しやすいようにアライメントターゲットと犠牲テスト構造を取り除いた図1の複製図である図3A及び図3Bを参照して説明される2つの好ましい実施形態のうちのいずれかによれば、形成されたレーザスクライブ領域の側界は、レーザエネルギー透過ストップ層30の露出部分によって規定される。図3Aは、第1の好ましい実施形態に係るレーザスクライブ領域であって、ダイシングストリート18に沿って照射されたパルスレーザビームの1以上のパスにより切り込まれたチャネル44の形態をしたレーザスクライブ領域を示している。チャネル44は、チャネル幅を定義する距離48だけ離れた側界46を有している。レーザビームは、側界46の間で機械的に弱い上層38の材料を除去し、二酸化ケイ素層30をレーザビームにより実質的に損傷されていないままの底部50としたチャネル44を形成する。位置決めステージ又は他の装置を使って機械鋸と半導体ワークピース10との間でダイシングストリート18に沿って長手方向に相対運動を生じさせることにより、半導体デバイス12の分離が行われる。機械鋸が上層30の機械的に弱い材料を切断せずにチャネル44の両側に位置する半導体デバイス12を分離するように、機械鋸はチャネル幅未満の厚さの鋸刃を有している。図3Bは、第2の好ましい実施形態に係るレーザスクライブ領域52であって、そのそれぞれの側界は、ダイシングストリート18のサイドマージン56に沿って照射されたパルスレーザビームの1以上のパスにより切り込まれたスクライブ線54により形成されているレーザスクライブ領域52を示すものである。スクライブ線54は、レーザスクライブ領域切断幅を定義する距離58を規定している。レーザビームは、機械的に弱い上層38の材料を除去し、二酸化ケイ素層30をレーザビームにより実質的に損傷されていないままの底部60としたスクライブ線54をそれぞれ形成する。機械的に弱い上層38の材料は、スクライブ線54とスクライブ線54の間の空間に存在する。位置決めステージ又は他の装置を使って機械鋸と半導体ワークピース10との間でダイシングストリート18に沿って長手方向に相対運動を生じさせることにより、半導体デバイスの分離が行われる。機械鋸が半導体デバイス12の上層30の機械的に弱い材料を分離時に切断しないように、機械鋸はレーザスクライブ領域切断幅58の範囲内の厚さの鋸刃であるが、ダイシングストリート18のサイドマージン56のいずれかを超えることのない厚さの鋸刃を有している。機械鋸切断領域は、鋸刃位置のx-y変動及び刃の撓みを考慮して、鋸刃の厚さより大きくなっている。鋸刃は、スクライブ線54の中に切り込んでいく可能性があるが、サイドマージン56の外側に切り込んでいくことはない。スクライブ線54の両側にある弱い上層38の材料の間には物理的な結合はなく、機械鋸は、サイドマージン56の外側の弱い上層38に損傷を与えることなく、レーザスクライブ領域58の内側のいずれの箇所を切り込むことができる。機械鋸を用いて切断すれば、ウェハ表面に溶着しない冷たい粒子状のデブリが相当量生じることは、当業者であれば理解できるであろう。そのようなデブリは、鋸引き後の浄化処理中に簡単に洗い流せる。また、機械鋸引きは、熱いスラグが形成される可能性を防ぐ水蒸気時として液体潤滑剤が混ぜられるの下で行われる。図4Aは、図3Aに関連する第1の好ましい実施形態によるシリコンウェハ72図4Bのレーザスクライビングを行った後のデブリ領域70の電子顕微鏡写真の傾斜画像である。図4Bは、シリコンウェハ72の多層構造を一般的に示す簡略化ブロック図である。シリコンウェハ72は、ブラックダイアモンド1のlowk誘電体層34に囲まれた0.5μm厚の銅線32の層を含んでいる。銅線32及び誘電体層34は、50nm厚のシリコンカーバイド層76上に形成されており、このシリコンカーバイド層76は、0.5μm厚のTEOS二酸化ケイ素層30上に形成されている。繰返し率20KHz、パワー200mW、パルス幅約20ns、走査速度20mm/秒、スポット径30μmの丸形トップハット状の355μmレーザビームの2つのパスでは、銅線32及びlowk誘電体層34及び76の機械的に弱い層38のみが除去された。二酸化ケイ素層30を含む機械的に強い下層40は切断されずに残り、機械鋸がシンギュレーション工程を完了した。図4Aは、上述した工程が、レーザスクライビング工程により生じるデブリやスラグを著しく削減していることを示している。また、図4Aは、チャネル44の底部50が非常に平坦であることも示している。チャネル底部50の平坦性は、半導体デバイス12の製造中に成膜されたときの二酸化ケイ素層30の平坦性に関係している。ここで開示された工程は、弱い上層38の材料を底部の二酸化ケイ素層30まで除去するので、チャネル底部50は、レーザスクライビング工程の開始時の二酸化ケイ素層30と同じくらい平坦である。図5は、従来技術による、シリコン基板84内にスクライブ線82をレーザスクライブすることにより生成されたデブリ領域80の電子顕微鏡写真である。基板84をレーザスクライブすることにより生成されたデブリは、スクライブ線82の両側に数百ミクロンにわたって延びている。一般的に、開示された技術によるレーザスクライビングの後に、酸化シリコンストップ層が完全に又はほぼ損傷を受けていないように、レーザ波長、パルス幅、及びフルエンスを選択することができる。この結果、チャネル底部は酸化シリコンストップ層と一致する。これはおそらく、レーザパラメータを適切に選択することにより、レーザに対して酸化シリコン材料は透過的になるが、金属及びlowk構造はそうではないからである。酸化シリコンストップ層をスクライブするために必要とされる正確なレーザパラメータは、装置に依存する。必要とされるレーザパラメータは、半導体デバイスの多層構造の異なる層の組成、配位、及び厚さに依存する。任意の半導体ワークピース10に対して、酸化シリコンストップ層に至るまでのスクライビング用プロセスウィンドウを規定するレーザパラメータの範囲がある。典型的には、波長、スポットサイズ、スポット形状、及び繰返し率のパラメータは固定され、レーザパワー、スクライブ速度、及びスクライブパスの数は、酸化物までスクライブするプロセスウィンドウが現れるまで変化させる。得られるプロセスウィンドウが小さすぎる場合は、スポットサイズ、スポット形状、繰返し率、又はレーザ波長を必要に応じて調整し、工程を改善する。下記表1は、そのパラメータ範囲を要約したものである。切断、除去、又は処理される個々の半導体材料層の厚さは、0.5nmから10,000nmである。層数は、1から50である二酸化ケイ素ストップ層30を除く。レーザビームにより切断、除去、又は処理される半導体材料層は、次の材料のうち1以上の材料を含んでいる。a誘電材料であるSiO2二酸化ケイ素、Si3N4窒化ケイ素、シリコンカーバイド、窒酸化ケイ素、窒化タンタル、酸化タンタル;bシリコン、酸素、窒素、炭素、水素、及びフッ素のうちの2つ以上の任意の組み合わせからなる誘電材料。これらの誘電材料はlowk材料を含むであろう。これらの元素のうちいずれが選択されるかによって、誘電材料の個々の化学結合は、ダングリングボンドに加え、C-C、C=C、CC、C-F、C-H、O-H、C-O、C=0、C-N、C=N、C≡Nとなるであろう;c上記a及びbに挙げた誘電材料であって、材料の誘電率を下げるような多孔構造を有するもの例えば、キセロゲルやエーロゲル;d銅Cu、アルミニウムAl、タングステンW、クロムCr、チタンTi、ニッケルNi、コバルトCo、タンタルTa、金Au、及び白金Ptからなる金属層これらの材料上の表面酸化物を含む;及びeポリシリコン及びシリコン。下記は、レーザにより切断されるであろうすべてのlowk材料のリストである。a以下の3つの会社により製造又はライセンスされる市販の任意のlowk誘電材料:iアプライドマテリアル社のブラックダイアモンド1TM、ブラックダイアモンド2TM、及びBLOkTMiiノベラス社のCoralTMiiiASMインターナショナル社のAuroraTMb炭素添加酸化シリコン又はフッ素添加酸化シリコンのカテゴリに属するlowk誘電材料。これらの材料は、次の元素のうち2つ以上の任意の組み合わせからなる化学量論組成を有している:シリコン、酸素、窒素、炭素、水素、及びフッ素。元素間の結合は、元素により、単結合、二重結合、又は三重結合とすることができる。すなわち、ダングリングボンドに加え、C-C、C=C、CC、C-F、C-H、O-H、C-O、C=0、C-N、C=N、C≡Nとすることができる;cダウケミカル社のSiLKTMのようなスピンオン高分子lowk誘電体、ポリイミド、ポリノルボルネン、ベンゾシクロブテン、PTFEテフロンTM、及びPFA、高分子誘電材料ベースのシリコーン、水素化シルセスキオキサンHSQ及びメチルシルセスキオキサンMSQなどのテフロンTMのような材料;及びd上記に挙げた誘電材料であって、材料誘電率を下げるような多孔構造を有するもの。本発明の基礎をなす原則から逸脱することなく上述した実施形態の詳細に対して多くの変更をなし得ることは、当業者であれば理解できるであろう。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ画定されるべきである。"