CN107634006A - 晶圆的返工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种晶圆的返工方法，包括提供待返工的晶圆，所述晶圆的表面形成有图形化的光刻胶层，所述晶圆的表面和/或所述图形化的光刻胶层的表面附着有杂质颗粒，直接采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒，湿法刻蚀避免了在返工过程中生成粘附性极强的聚合物，杂质颗粒粘附在晶圆的表面更难去除的情况，在返工成本基本不变的情况下，简化了工艺和流程，减少了返工后的晶圆表面的缺陷密度，提高了返工后的晶圆的良率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆的返工方法。
背景技术
在半导体器件的制造过程中，通常会用到离子注入工艺，用以向硅片中引入均匀、可控制数量的特定杂质。离子注入工艺在离子注入机中进行，并且在高真空下进行。
由于离子注入需要真空环境，当离子注入机台发生异常(晶圆破片或当机)时，离子注入机台需要破除真空状态，将晶圆传出进行返工，然后重新进行离子注入，但返工后的晶圆表面的缺陷(particle)密度高，报废率也高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆的返工方法，以解决现有技术中对晶圆进行返工后，晶圆表面缺陷密集、报废率高等问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种晶圆的返工方法，包括：
提供待返工的晶圆，所述晶圆的表面形成有图形化的光刻胶层，所述晶圆的表面和/或所述图形化的光刻胶层的表面附着有杂质颗粒；
采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒；
可选的，所述杂质颗粒包括金属杂质颗粒和有机物杂质颗粒；
可选的，湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒采用的刻蚀液包括硫酸和双氧水的混合物；
可选的，所述硫酸与所述双氧水的体积比在2：1-7：1之间，其中，所述硫酸的浓度在95％以上，所述双氧水的浓度在25％-35％之间；
可选的，湿法去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒的温度在100度-150度之间；
可选的，湿法去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒的时间在2min-25min之间；
可选的，所述晶圆包括衬底和氧化层，所述氧化层覆盖所述衬底；
可选的，所述氧化层的厚度在20埃-200埃之间；
可选的，所述氧化层的材料包括氧化硅、碳化硅和碳氧化硅中的一种或多种；
可选的，所述采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒之后，所述晶圆的返工方法还包括：
采用去离子水对所述晶圆进行清洗。
发明人研究发现，由于进行离子注入工艺前，需要在晶圆的表面涂覆光刻胶，并曝光以形成图形化的光刻胶层，而在离子注入机台破除真空的过程中，不可避免的会引起气体回灌，使杂质颗粒扬起而后附在晶圆和光刻胶层的表面。为了满足离子注入的要求，光刻胶被设计和处理得能够很好的粘附于晶圆的表面，由于光刻胶的粘附性，采用现有的对机台内的晶圆进行返工的技术，晶圆表面的光刻胶层和杂质颗粒无法完全去除，甚至会生成粘附性较强的聚合物，使杂质颗粒更难去除，导致晶圆表面的缺陷密度大，晶圆报废率高。
在本发明提供的晶圆的返工方法中，包括提供待返工的晶圆，所述晶圆的表面形成有图形化的光刻胶层，所述晶圆的表面和/或所述图形化的光刻胶层的表面附着有杂质颗粒，直接采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒，湿法刻蚀避免了在返工过程中生成粘附性极强的聚合物，杂质颗粒粘附在晶圆的表面更难去除的情况，在返工成本基本不变的情况下，简化了工艺和流程，减少了返工后的晶圆表面的缺陷密度，提高了返工后的晶圆的良率。
附图说明
图1为实施例提供的晶圆的返工方法的流程图；
图2为实施例提供的待返工的晶圆；
图3为实施例提供的返工后的晶圆；
其中，1-晶圆，11-衬底，111-掺杂区，12-氧化层，2-图形化的光刻胶，3-杂质颗粒，4-离子注入窗口。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
有一种针对离子注入机破除真空状态后，对机台内的晶圆进行返工的方法，先采用干法刻蚀去除所述晶圆表面的光刻胶，再用去离子水进行冲洗，但此种方法在干法去除的过程中，干法刻蚀的气体会会光刻胶中的含碳物质发生反应，生成粘附力极强的聚合物，造成杂质颗粒在晶圆表面粘附过紧，无法去除，并且，干法刻蚀的温度通常在200度-300度之间，高温会使聚合物变干，更难以去除,导致返工后的晶圆缺陷密度高，报废率也高。
参阅图1，其为实施例提供的晶圆的返工方法，如图1所示，所述晶圆的返工方法包括：
提供待返工的晶圆，所述晶圆的表面形成有图形化的光刻胶层，所述晶圆的表面和/或所述图形化的光刻胶层的表面附着有杂质颗粒；
采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒。
其中，本发明直接采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒，湿法刻蚀避免了在返工过程中生成粘附性极强的聚合物，杂质颗粒粘附在晶圆的表面更难去除的情况，在返工成本基本不变的情况下，简化了工艺和流程，减少了返工后的晶圆表面的缺陷密度，提高了返工后的晶圆的良率。
具体的，请参考图2和图3，其为使用所述晶圆的返工方法返工所述待返工的晶圆1的剖面示意图。接下来，将结合图2和图3对所述晶圆的返工方法作进一步描述。
请参阅图2，提供所述待返工的晶圆1，所述待返工的晶圆1包括衬底11和氧化层12，所述氧化层12覆盖所述衬底11。所述衬底11的材料优选为硅，具体可以是单晶硅或多晶硅，也可以是锗、锗化硅、砷化镓或者绝缘体上的硅等，本发明不作限制，优选的，本实施例中的衬底为硅衬底。所述氧化层12覆盖所述衬底11，用于将所述衬底11和其他材料层隔离，所述氧化层12的材料可以为氧化硅、碳化硅、碳氧化硅中的一种或几种组合，所述氧化层12的厚度在20埃-200埃之间，例如是50埃、80埃、130埃和170埃，本实施例中，所述氧化层12的厚度为150埃。
所述晶圆1上形成有图形化的光刻胶层2作为掩模，所述图形化的光刻胶层2覆盖在所述氧化层12上。所述光刻胶层2上定义出了供离子注入的离子注入窗口4，离子注入机通过离子注入窗口4将掺杂离子注入衬底11的一定深度中，以在衬底11中形成掺杂区111，所述掺杂离子可以是现有技术中的任何一种，例如是P+离子或B+离子，不限于此。
所述离子注入机破除真空状态时，气体会回灌，使机台内的杂质颗粒3扬起，所述离子注入机台内的杂质颗粒3包括金属杂质颗粒和有机物杂质颗粒。所述杂质颗粒3附着在所述图形化的光刻胶层2上，也有部分杂质颗粒3通过打开的离子注入窗口附着在了晶圆1的部分表面上。
对待返工的晶圆1进行湿法刻蚀，以去除所述晶圆1上的图形化的光刻胶层2。优选的，可以将所述待返工的晶圆1浸入湿法刻蚀的刻蚀液中，所述刻蚀液可以为硫酸(无水硫酸)和双氧水的混合物，所述硫酸的浓度大于95％，所述双氧水的浓度在25％-35％之间，所述硫酸和双氧水的混合物是一种强效的清洗溶液，硫酸和双氧水反应可以生成过一硫酸(H2SO5)，过一硫酸的酸性较硫酸更强，可以有效的去除所述晶圆1上的图形化的光刻胶层2，同时去除附着在晶圆1和图形化的光刻胶层2上的有机物杂质颗粒和金属杂质颗粒。优选的，选用较为常见的浓度为98％的硫酸和浓度为30％的双氧水，所述硫酸与所述双氧水的体积比在2：1-7：1之间，例如是2：1、3：1、4：1、5：1、6：1和7：1，本实施例中，所述硫酸与所述双氧水的体积比为3：1，。
优选的，将所述待返工的晶圆1浸入100度-150度的湿法刻蚀的刻蚀液中，例如是100度、110度、120度、130度、140度和150度，本实施例中，所述湿法刻蚀的刻蚀液的温度为125度，在此温度下，可以有效的去除图形化的光刻胶层2和杂质颗粒3而不会损伤晶圆1的内部结构；优选的，将所述待返工的晶圆1浸入100度-150度的湿法刻蚀的刻蚀液中2min-25min，例如是5min、7min、12min、16min、20min和23min，本实施例中，将所述待返工的晶圆1浸入湿法刻蚀的刻蚀液中19min，以更好的去除所述图形化的光刻胶层2和杂质颗粒3。
请接着参阅图3，其为返工后的晶圆1，采用以上所述的湿法刻蚀去除了图形化的光刻胶层1和杂质颗粒3，所述晶圆1可重新进行离子注入。优选的，采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒之后，可以采用去离子水对所述晶圆进行清洗，以去除所述晶圆1在湿法刻蚀阶段引入的新的杂质离子。
综上，在本发明实施例提供的晶圆的返工方法中，包括提供待返工的晶圆，所述晶圆的表面形成有图形化的光刻胶层，所述晶圆的表面和/或所述图形化的光刻胶层的表面附着有杂质颗粒，直接采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒，湿法刻蚀避免了在返工过程中生成粘附性极强的聚合物，杂质颗粒粘附在晶圆的表面更难去除的情况，在返工成本基本不变的情况下，简化了工艺和流程，减少了返工后的晶圆表面的缺陷密度，提高了返工后的晶圆的良率。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种晶圆的返工方法，其特征在于，所述晶圆的返工方法包括：
提供待返工的晶圆，所述晶圆的表面形成有图形化的光刻胶层，所述晶圆的表面和/或所述图形化的光刻胶层的表面附着有杂质颗粒；
采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒。
2.如权利要求1所述的晶圆的返工方法，其特征在于，所述杂质颗粒包括金属杂质颗粒和有机物杂质颗粒。
3.如权利要求2所述的晶圆的返工方法，其特征在于，湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒采用的刻蚀液包括硫酸和双氧水的混合物。
4.如权利要求3所述的晶圆的返工方法，其特征在于，所述硫酸与所述双氧水的体积比在2：1-7：1之间，其中，所述硫酸的浓度在95％以上，所述双氧水的浓度在25％-35％之间。
5.如权利要求4所述的晶圆的返工方法，其特征在于，湿法去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒的温度在100度-150度之间。
6.如权利要求5所述的晶圆的返工方法，其特征在于，湿法去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒的时间在2min-25min之间。
7.如权利要求1所述的晶圆的返工方法，其特征在于，所述晶圆包括衬底和氧化层，所述氧化层覆盖所述衬底。
8.如权利要求1所述的晶圆的返工方法，其特征在于，所述氧化层的厚度在20埃-200埃之间。
9.如权利要求1所述的晶圆的返工方法，其特征在于，所述氧化层的材料包括氧化硅、碳化硅和碳氧化硅中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的晶圆的返工方法，其特征在于，所述采用湿法刻蚀去除所述图形化的光刻胶层及所述杂质颗粒之后，所述晶圆的返工方法还包括：
采用去离子水对所述晶圆进行清洗。
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