一种形成有集成电路和多晶层的图形化晶圆的回收方法技术

本发明专利技术提供一种形成有集成电路和多晶层的图形化晶圆的回收方法，属于集成电路制造技术领域。本发明专利技术的方法包括：1)将待回收晶圆废片浸入第一清洗液，浸泡以去除光刻胶层；所述待回收晶圆废片是：形成有集成电路和多晶层的图形化晶圆；2)将经步骤1)处理后的产物浸入第二清洗液中，浸泡以去除多晶层；3)将经步骤2)处理后的产物浸入第三清洗液中，浸泡以去除金属电路；4)将经步骤3)处理后的产物浸入碱溶液中浸泡处理，浸泡完成后，回收得到晶圆。本发明专利技术的方法可以将芯片厂报废的图形片经过加工处理后再次使用，填补了国内芯片厂以前报废的图形片只能粉碎的情况，因而本发明专利技术对于提高芯片厂对晶圆的再次利用起到了极大的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种形成有集成电路和多晶层的图形化晶圆的回收方法
本专利技术涉及集成电路制造
，涉及一种晶圆的回收方法，尤其涉及一种形成有集成电路和多晶层的图形化晶圆的回收方法。
技术介绍
随着国家大力发展集成电路及其相关领域，各地芯片厂的产能节节攀升，产品应用越来越广泛；在全球不断扩大的需求推动下，各大芯片企业不断扩建新厂区，提升产能以满足市场需求。但在芯片加工过程中，总是会出现部分产品由于电性能、缺陷等原因导致产品报废，还有大量陪衬作用的假陪片，这类报废产品由于价格昂贵且含有保密信息等原因，客户会要求芯片厂去除表面电路或作粉碎销毁，但国内芯片厂目前只能作粉碎处理，芯片厂迫切需要将这部分产品在保密的前提下可以利用起来。在芯片制造过程中，部分产品片由于生产过程的工艺、设备问题导致图形片失效的，这类晶圆片由于表面有图形，IC厂无法返工处理，只能作报废；另产品片的生产需要大量的陪衬片，这类的陪衬片对品质要求很高，由于使用一次之后表面会有图形残留，无法再次利用，这类晶圆片也占了IC厂很大的成本，如果能够将这些报废的图形化晶圆片利用起来，这将对IC厂来说是成本的一次革新化举动。这类不良的图形化晶圆片表面结构一般是PR涂层+多层金属电路层+绝缘层+衬底层；国外传统工艺一般是通过使用氧化铝研磨去除表面图形，但是这类图形化晶圆片在研磨过程中极易出现划伤和碎片。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种晶圆回收的方法，经过本专利技术的处理工序，光刻胶层、多晶层、金属电路和集成电路图形被腐蚀剥离掉，图形化晶圆表面经剥离腐蚀后图形全部损坏，实现了报废的图形片经加工处理后的再次利用，克服了国内芯片厂以前报废的图形片只能粉碎的局限性，对于提高芯片厂对晶圆的再次利用具有重要意义。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种晶圆回收的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将待回收晶圆废片浸入第一清洗液，浸泡以去除光刻胶层；所述待回收晶圆废片是：形成有集成电路和多晶层的图形化晶圆；(2)将经步骤(1)处理后的产物浸入第二清洗液中，浸泡以去除多晶层；(3)将经步骤(2)处理后的产物浸入第三清洗液中，浸泡以去除金属电路；(4)将经步骤(3)处理后的产物浸入碱溶液中浸泡处理，浸泡完成后，回收得到晶圆。本专利技术的方法中，经过步骤(1)的处理，晶圆表面沉积的光刻胶层被缓慢腐蚀剥离掉；随后经步骤(2)浸入碱溶液中，多晶层(比如覆盖在集成电路上的多晶层)被腐蚀剥离；再经过步骤(3)晶圆上的金属电路被腐蚀剥离掉，最后经步骤(4)再次浸入碱溶液中，晶圆表面的集成电路图形被破坏掉，从而实现报废的图形片经加工处理后的再次利用，填补了国内芯片厂报废的图形片只能粉碎的情况，对提高晶圆再次利用起到了极大的促进作用，具有重要意义。本专利技术所述图形化晶圆包括Al-Cu图形片、Ti-TiN图形片、Al图形片、W图形片、聚合物-金属(Poly-Metal)图形片和Au图形片等，但并不限于上述列举的图形化晶圆，其他本领域常用的图形化晶圆也适用本专利技术的方法。本专利技术中，对待回收晶圆废片的来源不作限定，例如可以是IC厂报废后含有集成电路的图形化晶圆。以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。优选地，所述方法还包括在步骤(3)之后步骤(4)之前进行步骤(3)’：将经步骤(3)浸泡处理后的产物浸入第四清洗液，浸泡以去除金属残留物。优选地，步骤(3)’浸入第四清洗液的时间为4min-10min，例如4min、5min、6min、8min、9min或10min等。优选地，步骤(3)’浸泡处理的全过程中，不断将液面上的金属漂浮物清理。优选地，步骤(3)’所述第四清洗液为盐酸和双氧水的混合剂，简称为SC-2溶液。优选地，步骤(3)’所述第四清洗液中，HCl的质量分数大于10％且小于20％，例如11％、12％、14％、15％、18％或19％等；H2O2的质量分数大于10％且小于20％，例如12％、13％、15％、16％、17％或19％等。限定第四清洗液中HCl和H2O2的质量分数在上述范围内，使用上述质量分数配比形成的清洗液可以使去除过程比较缓和，不会损伤晶圆表面及背部物理特性的改变。当质量分数过小会导致反应进行时间过长，从而无法实现批量化作业；当质量分数过大会导致反应剧烈，从而破坏晶圆的表面及内部原有物理特性，导致后续加工良率降低过多。优选地，步骤(3)’浸泡完成后，使用纯水冲淋。此优选技术方案，经过步骤(3)’可以进一步去除掉步骤(3)之后晶圆表面的金属残留物，处理后的产物进一步进行步骤(4)，可以提升晶圆表面的集成电路的去除效率。作为本专利技术所述方法的优选技术方案，当所述图形化晶圆为Au图形片或者包含Au的图形片时，还需要在步骤(4)之后进行步骤(5)：将经步骤(4)处理后的产物浸入第五清洗液中，所述第五清洗液由质量分数17.75％的HNO3和质量分数27.75％的HCl构成；优选地，所述第五清洗液通过如下方法配制得到：将质量分数71％的HNO3和37％的HCl按照体积比1:3混合，得到第五清洗液。作为本专利技术所述方法的优选技术方案，步骤(1)浸入第一清洗液的温度大于120℃且小于170℃，例如125℃、135℃、140℃、150℃、160℃、165℃或170℃等。若温度低于120℃，会导致反应时间过长，晶圆在第一清洗液长时间放置会导致光刻胶层下方的金属电路钝化，从而使得后续的清洗液处理效果会很差：若温度高于170℃，会导致H2O2溶液分解过快，从而使得清洗液效果迅速降低，后续的晶圆会无法快速的处理干净表面光刻胶。优选地，步骤(1)浸入第一清洗液的时间为5min-20min，例如5min、7min、10min、12min、15min、17min或20min等。优选地，步骤(1)浸泡处理的全过程中，每隔1min将待回收晶圆废片拎起再放下继续浸泡。优选地，步骤(1)所述第一清洗液为硫酸和双氧水的混合剂，简称为SPM溶液。优选地，步骤(1)所述第一清洗液中，H2SO4的质量分数大于85％且小于95％，例如86％、88％、89％、90％、92％、93％或94％等；H2O2的质量分数大于5％且小于15％，例如6％、7％、8％、9％、10％、11.5％、13％或14％等。作为本专利技术所述方法的优选技术方案，步骤(1)为：将硫酸倒入容器中，升温至温度100℃-110℃，然后向加热后的硫酸中加入双氧水，得到混合剂，继续加热至温度大于120℃且小于170℃，再将待处理晶圆废片浸入上述混合剂中，处理5min-20min，从而去除光刻胶层。此优选技术方案，先将硫酸升温至100℃-110℃，然后再加入双氧水并继续加热至设定的温度条件(大于120℃且小于170℃)进行浸渍，在此条件下，光刻胶层在H2SO4的作用下迅速分解，同时H2O2产生的气泡会将分解物迅速的从表面剥离脱落，在设定的温度下这样的重复反应会周而复始的进行，同时清洗液的有效时间也是最长的。优选地，步骤(1)浸泡完成后，使用纯水冲淋。作为本专利技术所述方法的优选技术方案，步骤(2)浸入第二清洗液的温度大于等于90℃，例如92℃、95℃、97℃、98℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆回收的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将待回收晶圆废片浸入第一清洗液，浸泡以去除光刻胶层；所述待回收晶圆废片是：形成有集成电路和多晶层的图形化晶圆；(2)将经步骤(1)处理后的产物浸入第二清洗液中，浸泡以去除多晶层；(3)将经步骤(2)处理后的产物浸入第三清洗液中，浸泡以去除金属电路；(4)将经步骤(3)处理后的产物浸入碱溶液中浸泡处理，浸泡完成后，回收得到晶圆。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆回收的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将待回收晶圆废片浸入第一清洗液，浸泡以去除光刻胶层；所述待回收晶圆废片是：形成有集成电路和多晶层的图形化晶圆；(2)将经步骤(1)处理后的产物浸入第二清洗液中，浸泡以去除多晶层；(3)将经步骤(2)处理后的产物浸入第三清洗液中，浸泡以去除金属电路；(4)将经步骤(3)处理后的产物浸入碱溶液中浸泡处理，浸泡完成后，回收得到晶圆。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图形化晶圆包括Al-Cu图形片、Ti-TiN图形片、Al图形片、W图形片、聚合物-金属图形片或Au图形片中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(3)之后步骤(4)之前进行步骤(3)’：将经步骤(3)浸泡处理后的产物浸入第四清洗液，浸泡以去除金属残留物。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)’浸入第四清洗液的时间为4min-10min；优选地，步骤(3)’浸泡处理的全过程中，不断将液面上的金属漂浮物清理；优选地，步骤(3)’所述第四清洗液为盐酸和双氧水的混合剂；优选地，步骤(3)’所述第四清洗液中，HCl的质量分数大于10％且小于20％，H2O2的质量分数大于10％且小于20％；优选地，步骤(3)’浸泡完成后，使用纯水冲淋。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，当所述图形化晶圆为Au图形片或者包含Au的图形片时，还需要在步骤(4)之后进行步骤(5)：将经步骤(4)处理后的产物浸入第五清洗液中，所述第五清洗液由质量分数17.75％的HNO3和质量分数27.75％的HCl构成；优选地，所述第五清洗液通过如下方法配制得到：将质量分数71％的HNO3和37％的HCl按照体积比1:3混合，得到第五清洗液；优选地，步骤(1)浸入第一清洗液的温度大于120℃且小于170℃；优选地，步骤(1)浸入第一清洗液的时间为5min-20min；优选地，步骤(1)浸泡处理的全过程中，每隔1min将待回收晶圆废片拎起再放下继续浸泡；优选地，步骤(1)所述第一清洗液为硫酸和双氧水的混合剂；优选地，步骤(1)所述第一清洗液中，H2SO4的质量分数大于85％且小于95％，H2O2的质量分数大于5％且小于15％。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)为：将硫酸倒入容器中，升温至温度100℃-110℃，然后向加热后的硫酸中加入双氧水，得到混合剂，继续加热至温度大于120℃且小于170℃，再将待处理晶圆废片浸入上述混合剂中，浸泡处理5min-20min，从而去除光刻胶层；优选地，步骤(1)浸泡完成后，使用纯水冲淋。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)浸入...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏友荣，沈思情，宋洪伟，陈猛，
申请(专利权)人：上海超硅半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31