[发明专利]晶圆再生方法

说明书

本发明提供一种晶圆再生方法。其包括：齐备步骤、去膜步骤、退火步骤、抛光步骤以及清洗步骤。本发明通过调控退火步骤的温度来降低再生晶圆表面的铜原子浓度。本发明除可降低铜污染风险外，更具有成本效益佳的优点。

技术领域

本发明有关于晶圆再生方法，尤其是降低铜污染的晶圆再生方法。

背景技术

由于晶圆对工艺稳定以及尘埃颗粒数的要求极高，因此在半导体集成电路制造过程中，晶圆厂需要对工艺的性能与无尘环境，利用控片(Monitor wafer)进行工艺监控，另外当机台重新上线工艺前，也需要使用档片(Dummy wafer)进行热机与机台参数调整，基于成本考虑，档片、控片皆会进行晶圆再生过程，回收测试次数越多，越有助于降低制造成本，因此晶圆再生的技术愈来愈受到重视。

另外，为因应电子产品微型化的需求，半导体芯片的工艺技术亦须不断改良，以确保电路微缩后可维持可靠度，而将导线材料以铜取代铝，即为一工艺技术升级的经典例子。然而，即便铜的导电性和抗电致迁移(electromigration)能力优于铝，而可改善因电路微缩所致漏电流与电路发热的问题，但同时因铜本身的活性大，避免铜污染半导体工艺机台即为一重要技术门坎。更进一步，当欲重复回收再利用晶圆时，如何降低晶圆铜污染风险的议题则益显重要。因此，有必要研发有效降低铜污染程度的晶圆再生工艺。

发明内容

有鉴于上述现有技术所面临的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种晶圆再生方法，能以简单且有效的方式降低所得的再生晶圆的表面的铜原子含量。

为达上述目的，本发明提供一种晶圆再生方法，包括：齐备步骤：齐备一表面设置有至少一膜层的晶圆，且该晶圆含有铜原子；去膜步骤：将所述膜层从该晶圆的表面剥除，得一去膜的晶圆；退火步骤：将该去膜的晶圆置于一加热环境中进行退火处理，得一经退火处理的晶圆，且退火温度为大于或等于150℃且小于或等于500℃；抛光步骤：抛光该经退火处理的晶圆，得一经抛光的晶圆；以及清洗步骤：清洗该经抛光的晶圆，得一再生晶圆。

依据本发明，上述“晶圆”为已使用过的晶圆，并经本发明的晶圆再生方法后，转化为再生晶圆。

在一些实施例中，上述再生晶圆可为控片或档片。

本发明通过在特定退火温度范围下进行退火步骤以处理该去膜的晶圆，可使该去膜的晶圆中所含的铜原子加快从高单位含量区域扩散至低单位含量区域的速率，使该去膜的晶圆中各平面区域中的内部所含的铜原子分布较为平均，并可较快析出至该去膜的晶圆的表面，后续再搭配抛光步骤来移除所述铜原子，以此降低已使用过的晶圆中的铜原子浓度。

在一实施方式中，该退火步骤是以炉管加热或烘箱加热。

较佳的，该退火步骤包含在保护气氛中进行加热，以避免空气中的氧气导致晶圆氧化。在一实施方式中，该保护气氛为氮气，但不限于此。

较佳的，待退火步骤完成后，将该经退火处理的晶圆移出所述加热设备(例如炉管或烘箱)，再以静置方式使该经退火处理的晶圆冷却至室温，以避免温度变化过大影响该经退火处理的晶圆的质量。

在一实施方式中，该退火步骤的持续时间为至少1小时；较佳的，该退火处理的持续时间为至少2小时。此外，本发明的退火步骤的持续时间不含升温及冷却降温时间。

在一实施方式中，该退火步骤的持续时间为1小时至9小时；较佳的，该退火步骤的持续时间为2小时至6小时；更佳的，该退火处理的持续时间为3小时。上述退火步骤的持续时间有助于再生晶圆内部的铜原子均匀分散，并移至晶圆表面，再经抛光步骤和清洗步骤后，可降低再生晶圆表面的铜原子浓度及其析出速率。