半导体晶片再生系统技术方案

一种能够容易地并且有效地去除半导体晶片上形成的制造好的图案以能够重新使用半导体晶片的半导体晶片再生系统。通过将砂粒喷射到半导体晶片的表面上以干的方式去除半导体晶片的图案的所述系统包括网孔输送机、喷砂机、摇摆装置、收集装置、分离装置以及集尘器。网孔输送机传送图案面朝上的半导体晶片。喷砂机安装在网孔输送机之上，并且具有至少一个喷射喷嘴，用于朝着半导体晶片表面的方向喷射砂粒，以从半导体晶片去除图案。摇摆装置在垂直于沿着网孔输送机的半导体晶片的传送路径的平面上摇摆喷射喷嘴。收集装置提供在网孔输送机之下，并且收集从网孔输送机掉落的包括砂粒、碎屑和灰尘的粉体。分离装置连接到收集装置以将砂粒和碎屑与灰尘分离。集尘器连接到分离装置以收集由分离装置分离的灰尘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，并且更加具体地，涉及用于去除半导体晶片上形成的图案以能够重新使用半导体晶片的系统和方法。
技术介绍
日常电气和电子装置中存在的半导体集成电路(IC)通过多步骤的一系列的感光和化学处理步骤创建，在所述步骤期间，在由纯半导体材料制成的晶片上逐渐创建电子电路。更加详细地回顾半导体器件制造，极纯的半导体材料(例如硅)被生长成单晶圆柱形锭，然后所述锭被切片成大约0.75mm厚的晶片，并且被抛光以获得非常平坦的表面。一旦制备了晶片，就使用各种处理步骤，例如化学气相沉积、蚀刻、光刻以及扩散和/或离子注入，在硅晶片上形成晶体管。在已创建各种半导体器件之后，它们通过金属互连导线被相互连接以形成预期电路。考虑到晶片处理的高度序列化的性质，在各种处理步骤之间，执行晶片测试以检验晶片仍然良好并且没有被以前的处理步骤所损坏。如果测量为故障的晶片上的小片(亦即潜在的芯片部分)的数目超过了预定阈值，则晶片被丢弃而不是投入到进一步的处理中。另一方面，在完成金属互连之后，半导体器件经受多种电气测试以确定它们是否功能正常。使用微小的探针执行器件测试，所述探针用一滴染料标记坏芯片。在表示被发现晶片上的运行正常的器件比例的合格率(yield)足够高的情况下，晶片被破碎成单独的小片，小片中的每一个都被粘接在引线框上并且被封装。然而，如果合格率在预定阈值之下，则晶片被丢弃。未能通过晶片测试或器件测试的丢弃晶片保留了电路图案并且不能用于另外的目的，并因而典型地被碾成碎片并被扔在地下。丢弃晶片的如此处置导致昂贵资源晶片的浪费，并且可能带来环境污染。因此，强烈需要用于回收丢弃晶片的方法。对于回收丢弃晶片已进行了一些尝试。例如，2004年3月16日颁发给瑞萨科技公司(Renesas Technology Corp.)的名称为“再生半导体晶片的方法”的美国专利号6,706,636披露了使用混合酸的再生半导体晶片的方法。根据这种方法，晶片被抛光然后浸入混合酸中。之后，在晶片上执行表面处理以平整化晶片的表面，然后执行高温退火过程以最终获得再生晶片。然而，披露的方法可能在以下方面效率低再生过程中包括的处理步骤不够少，这使得这种方法耗时。进一步，简单地抛光并且将晶片浸入在混合酸中并不能保证显示了不同于纯硅的物理特性的离子注入区域以及深深地形成到表面中的沟槽的完全去除。此外，使用几种酸增加了再生晶片的成本。2005年5月5日公布的名称为“回收硅晶片的方法”的美国专利申请公布号US2005/0092349披露了通过蚀刻、抛光和热处理的连续步骤再生半导体晶片的方法。在各种步骤之中，这种尝试集中在热处理晶片20分钟到5小时上。结果，这种方法可能耗时并且低效得多。如上所述，传统方法显示了再生半导体晶片的低生产率，并且由于使用大量的化学制品和研磨剂而成本高昂。这样一来，从经济的观点来看，现有技术的晶片再生技术就提供了很少的益处。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的一个目的是提供这样的半导体晶片再生系统，所述半导体晶片再生系统能够容易地并且有效地去除半导体晶片上形成的制造图案，以能够重新使用半导体晶片。本专利技术的另一个目的是提供用于容易地并且有效地去除半导体晶片上形成的制造图案以能够重新使用半导体晶片的方法。用于实现上述目的之一的半导体晶片再生系统通过将砂粒喷射到半导体晶片的表面上以干的方式去除半导体晶片的图案。所述系统包括网孔输送机、喷砂机、摇摆装置、收集装置、分离装置以及集尘器。网孔输送机传送图案面朝上的半导体晶片。喷砂机安装在网孔输送机之上，并且具有至少一个喷射喷嘴，用于朝着半导体晶片表面的方向喷射砂粒，以从半导体晶片去除图案。摇摆装置在垂直于沿着网孔输送机的半导体晶片的传送路径的平面上摇摆喷射喷嘴。收集装置提供在网孔输送机之下，并且收集从网孔输送机掉落的包括砂粒、碎屑和灰尘的粉体。分离装置连接到收集装置以将砂粒和碎屑与灰尘分离。集尘器连接到分离装置以收集由分离装置分离的灰尘。优选地，被喷射到半导体晶片的表面上的砂粒在由分离装置分离之后被回收，这使得总的过程成本效果合算。优选地，卸堆机(de-stacker)自动地将半导体晶片馈送到网孔输送机上。根据用于实现上述目的中另一个的半导体晶片再生方法，首先烘烤半导体晶片，以便去除湿气和半导体晶片上涂敷的保护膜。随后，半导体晶片在图案面朝上的条件下被放在网孔输送机上并传送。在半导体晶片在网孔输送机上传送的同时，利用具有至少一个喷射喷嘴的喷砂机将砂粒喷射到半导体晶片的表面上以从半导体晶片去除图案。此时，喷射喷嘴跨越晶片的传送路径摇摆，以利于均匀喷射。之后，在网孔输送机下面收集包括从网孔输送机掉落的砂粒、碎屑和灰尘的粉体。从灰尘中分离砂粒和碎屑以再循环到喷砂机。根据本专利技术，可以以简单、快速和有效的方式去除半导体晶片中形成的电路图案，从而再生半导体晶片。能够在这样的应用中使用通过本专利技术再生的半导体晶片，所述应用和集成电路相比需要较少平面度和纯度的晶片，例如太阳能电池或类似物的制造。由于以使用喷砂技术的干式方法去除硅晶片的图案，所以本专利技术使得可以容易地处理诸如图案去除过程中产生的碎屑和灰尘之类的粉体(P)。这允许砂粒和碎屑被重复使用，其使得图案去除过程成本效果合算。另外，能够以自动的方式向喷砂机供应硅晶片，这在很大程度上有助于增加收益率。附图说明通过参考附图详细说明其优选实施例，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中图1是根据本专利技术优选实施例的半导体晶片再生系统的前视图；图2是图1中显示的半导体晶片再生系统的侧视图；图3是描绘图1中显示的半导体晶片再生系统中使用的网孔输送机、喷砂机、清洁喷嘴以及粉体收集单元的截面图；图4是显示图1中显示的半导体晶片再生系统中使用的网孔输送机、喷砂机、清洁喷嘴以及摇摆装置的透视图；图5是显示图1中显示的半导体晶片再生系统中使用的网孔输送机、喷砂机以及摇摆装置的侧视图；图6是显示图1中显示的半导体晶片再生系统中使用的喷砂机的方框图；图7是显示图1中显示的半导体晶片再生系统中使用的砂粒供应装置和旋风分离器的截面图；图8是显示图1中显示的半导体晶片再生系统中使用的集尘器的截面图；图9是显示图1中显示的半导体晶片再生系统中使用的控制器的方框图；图10是显示本专利技术的半导体晶片再生系统中使用的卸堆机的透视图；图11是显示图10中显示的卸堆机的前视图；图12是显示图10中显示的卸堆机的侧视图；图13是显示图10中显示的卸堆机的顶视图；图14是显示用于在图10中显示的卸堆机中使用的控制器的方框图；图15是显示本专利技术的半导体晶片再生系统中使用的烘烤装置的实施例的截面图；以及图16是用于解释根据本专利技术的硅晶片再生方法的流程图。具体实施例方式参考图1和2，根据本专利技术优选实施例的半导体晶片再生系统(在下文中被称作“晶片再生系统”)包括框架10，在所述框架10之上提供用于传送硅晶片1的网孔输送机20。同样，在框架10之上提供排成一行地包围网孔输送机20的上面和侧面的喷射室60和清洁室65。在喷射室60里面提供喷砂机，其将砂粒和压缩空气一起喷射到硅晶片上以去除硅晶片上形成的图案。与此同时，在清洁室65里面提供清洁喷嘴，其使用压缩空气吹掉残留在晶片表面上的杂质。另一方面，在网孔输送机20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于再生半导体晶片的系统，所述半导体晶片在其一侧具有制造好的图案，所述系统包括：网孔输送机，用于传送图案面朝上的半导体晶片；喷砂机，其安装在所述网孔输送机之上，并且具有至少一个喷射喷嘴，用于朝着半导体晶片表面的方向喷射砂粒，以从半导体晶片去除图案；摇摆装置，用于在垂直于沿着所述网孔输送机的半导体晶片的传送路径的平面上摇摆所述喷射喷嘴；收集装置，其在网孔输送机之下提供，用于收集从所述网孔输送机掉落的包括砂粒、碎屑和灰尘的粉体；分离装置，其连接到所述收集装置，用于将砂粒和碎屑与灰尘分离；以及集尘器，其连接到所述分离装置，用于收集由所述分离装置分离的灰尘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金圣信，韩相奉，
申请(专利权)人：韩国思飞株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]