[發明專利]干式晶圓回收設備

在審

• 申請號: 201911171572.5
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN112735973A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 鄭進男
• 申請（專利權）人: 雷立光國際股份有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

一種干式晶圓回收設備包括一平臺、一發射器、一驅動機構以及一控制器。平臺用于承載一晶圓，晶圓的一表面上存在有附著物。發射器發出一復原光束打在附著物上。驅動機構驅動平臺與發射器的兩者或一者，以使晶圓與發射器產生相對運動，使得復原光束掃描附著物并將附著物移離晶圓，以復原晶圓的表面。控制器電連接至發射器及驅動機構，并控制復原光束的工作參數及相對運動。

技術領域

本發明涉及一種晶圓回收設備，且特別涉及一種干式晶圓回收設備。

背景技術

半導體產業發展迅速，利用半導體制造工藝來制造電子產品的技術已經蓬勃發展。半導體制造工藝是利用半導體制造電子元件與電子產品(包括主動元件、被動元件、儲存器、微處理器、LED、顯示面板、太陽能板…等等)。這些電子元件與電子產品的制作過程包括芯片氧化層成長、微影技術、刻蝕、清洗、雜質擴散、離子植入及薄膜沉積...等等無法盡列的各項技術，所需制造工藝有時可多達數百個步驟。在半導體制造工藝中，一個晶舟里面承載多片晶圓，譬如是13片或15片晶圓，里面含有產品晶圓及非產品晶圓，非產品晶圓包括控片(Control Wafer)與擋片(Dummy Wafer)，是被用來增加產品質量與制造工藝穩定的晶圓片，其用途為監控機臺制造工藝品質、機臺熱機、機臺保養以及制造工藝改善實驗。一般擋片與控片在機臺設備使用完畢，或是產品晶圓歷經不成功制造工藝而無法成為產品時，便會將晶圓進行清洗將其表面存在的附著物清除后分類，回收循環成為可再度使用的擋片、控片、可供作產品晶圓使用的晶圓片、供其他領域使用的晶圓片、或供其他產業(例如硅基鋰電池陰極或陽極)使用的半導體材料，通過重復性的使用晶圓片，便可減少工廠購置新晶圓成本的投入。

傳統的晶圓的回收方式，可以通過化學藥劑(包括氫氟酸、鹽酸、硫酸、硝酸、雙氧水等)來刻蝕掉晶圓表面的附著物，然后進行化學機械拋光(Chemical MechanicalPolishing，CMP)，以便達到回收晶圓的效果。

半導體制造工藝中所用的晶圓片的數量很多，用化學藥劑除去晶圓表面的附著物需要使用大量的化學藥劑及水。因此，上述晶圓回收技術需要浪費很多化學藥劑、水、能源及成本，不但造成污染，且可能使操作人員受到化學藥劑的傷害，或者是對于回收晶圓造成損害。

發明內容

本發明的實施例的一個目的是提供一種干式晶圓回收設備，可復原晶圓的表面，從而以低成本、低耗能、低污染的方式回收晶圓，且以無損耗的狀態回收晶圓，讓回收后的晶圓在通過CMP之后可以在半導體制造工藝中被多次復新使用。

為達上述目的，本發明的實施例提供一種干式晶圓回收設備，包括一平臺、一發射器、一驅動機構以及一控制器。平臺用于承載一晶圓，晶圓的一表面上存在有附著物。發射器發出一復原光束打在附著物上。驅動機構驅動平臺與發射器的兩者或一者，以使晶圓與發射器產生相對運動，使得復原光束掃描附著物并將附著物移離晶圓，以復原晶圓的表面。控制器電連接至發射器及驅動機構，并控制復原光束的工作參數及相對運動。

作為上述技術方案的優選，較佳的，晶圓的材料為選自于鍺、硅、硒、砷化鎵、磷化鎵、銻化銦、砷化銦(InAs)、銦鎵砷(InGaAs)所組成的群組。

作為上述技術方案的優選，較佳的，復原光束具有一中間區段及一周邊區段，所述中間區段具有截頭的強度分布，所述周邊區段位于所述中間區段的周邊，并且具有向外遞減的強度分布，所述中間區段的一部分或全部打在所述附著物上，所述中間區段的復原光束強度大致上低于破壞所述晶圓的臨界損壞強度，而高于剝離所述附著物的臨界剝離強度。

作為上述技術方案的優選，較佳的，復原光束包括一高頻區段及一低頻區段，所述高頻區段的頻率高于所述低頻區段的頻率，且所述高頻區段的功率低于所述低頻區段的功率。

作為上述技術方案的優選，較佳的，干式晶圓回收設備還包括一攝影機，電連接至所述控制器，所述攝影機拍攝所述晶圓而產生一圖像信號，所述控制器依據所述圖像信號控制所述相對運動。