晶圆加工方法技术

本申请的一实施例提供一种晶圆加工方法，其可包括：接收一晶圆，该晶圆包括一基底以及位于该基底上方的一氧化层；执行一蚀刻工艺，以移除该氧化层；在该晶圆上执行一机械研磨工艺；以及在一半导体工艺中重复使用该晶圆。借助此方法可节省成本。

Wafer Processing Method

【技术实现步骤摘要】
晶圆加工方法
本专利技术涉及一种晶圆加工方法，特别涉及一种回收虚设晶圆的晶圆加工方法。
技术介绍
在半导体装置的制造中会执行各种不同的工艺。举例而言，在一些半导体装置的制造中执行沉积工艺，以形成氧化物或其他材料的层或薄膜。相对于一次在一个晶圆上沉积层，可在一批半导体晶圆上进行沉积工艺。此批显露于特定沉积工艺的晶圆可包含生产晶圆，即上方形成有半导体装置的晶圆，也可包含虚设晶圆(dummywafer)。在一批晶圆中有时包含虚设晶圆，为的是能够将氧化物或其他材料一致地沉积在生产晶圆上。举例而言，在可用以加工的生产晶圆少于一个完整的批次，且此加工对于所加工的晶圆数量/装载敏感的情况下，例如可在此批次中包含虚设晶圆，以在此批次中提供想要的总晶圆数。因此，虚设晶圆与生产晶圆进行相同材料的沉积。然而，虚设晶圆通常不会在半导体装置的生产中进行更进一步的加工操作。反之，通常在使用一定的次数之后，或在虚设晶圆已累积一定厚度的沉积材料之后，会丢弃虚设晶圆。而丢弃虚设晶圆会增加制造出生产晶圆的成本。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种晶圆加工方法，其包含：接收晶圆，其中晶圆包含基底以及位于基底上方的氧化层，执行蚀刻工艺以移除氧化层，在晶圆上执行机械研磨工艺，以及在半导体工艺中重复使用晶圆。本专利技术实施例提供一种晶圆加工方法，其包含：在第一批半导体晶圆上沉积氧化铪，其中第一批半导体晶圆包含第一生产晶圆、第一粒子控制晶圆以及虚设晶圆(dummywafer)，透过以氢氟酸溶液蚀刻虚设晶圆，从虚设晶圆移除沉积的氧化铪，以及透过化学机械平坦化研磨虚设晶圆。本专利技术实施例提供一种晶圆加工方法，其包含：在第一批半导体晶圆上沉积氧化铪，其中第一批半导体晶圆包含第一多个生产晶圆、第一粒子控制晶圆以及虚设晶圆，测量虚设晶圆上第一氧化铪层的厚度，判定虚设晶圆上第一氧化铪层的测量厚度是否超过临界厚度，对应于第一氧化铪层的测量厚度小于临界厚度的判定，重复使用虚设晶圆以在第二批半导体晶圆上沉积氧化铪，其中第二批半导体晶圆包含第二多个生产晶圆、第二粒子控制晶圆以及虚设晶圆，测量虚设晶圆上第二氧化铪层的厚度，其中第二氧化铪层的厚度包含第一氧化铪层的厚度，判定虚设晶圆上第二氧化铪层的测量厚度是否超过临界厚度，对应于第二氧化铪层的测量厚度超过临界厚度的判定，透过以氢氟酸溶液蚀刻虚设晶圆，从虚设晶圆移除第二氧化铪层，以及透过化学机械平坦化研磨虚设晶圆。附图说明根据以下的详细说明并配合附图以更加了解本专利技术实施例的概念。应注意的是，根据本产业的标准惯例，图中的各种部件未必按照比例绘制。事实上，可能任意地放大或缩小各种部件的尺寸，以做清楚的说明。图1示出根据本专利技术一些实施例的晶圆加工方法的流程图。图2示出根据本专利技术一些实施例的可用于在晶圆上沉积氧化层的沉积装置的示意图。图3A示出根据本专利技术一些实施例的晶圆在沉积氧化层之后的剖面图。图3B示出根据本专利技术一些实施例的晶圆在已执行蚀刻以移除氧化层之后的剖面图。图3C示出根据本专利技术一些实施例的晶圆在已执行研磨之后的剖面图。图4A示出根据本专利技术一些实施例的晶圆表面仅进行研磨工艺以移除沉积氧化层的图。图4B示出根据本专利技术一些实施例的晶圆表面进行蚀刻工艺及研磨工艺以移除沉积氧化层的图。附图标记说明：10、310、410～虚设晶圆；12～氧化铪层；14、16～表面；20～粒子控制晶圆；30～生产晶圆；100～方法；102、104、106、108、110、112、114～操作。200～沉积装置；202～工艺腔室；204～晶舟(载具)；312～剩余部分。具体实施方式以下披露的内容提供许多不同的实施例或范例，其用以实施本专利技术实施例的不同部件。以下叙述构件及配置的特定范例，以简化本专利技术实施例的说明。当然，这些特定的范例仅为示范并非用以限定本专利技术实施例。例如，在以下的叙述中提及第一部件形成于第二部件上或上方，即表示其可包含第一部件与第二部件是直接接触的实施例，也可包含有附加部件形成于第一部件与第二部件之间，而使第一部件与第二部件可能未直接接触的实施例。另外，在以下披露的内容的不同范例中可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以指定所讨论的不同实施例及/或结构之间的关系。此外，在此可使用与空间相关用词。例如“底下”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，以便于描述图式中示出的一个元件或部件与另一个(些)元件或部件之间的关系。除了在图式中示出的方位外，这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，且在此使用的空间相关词也可依此做同样的解释。以下所述的各种实施例提及一或多个虚设晶圆作为晶圆的范例，可根据本公开所述的各种方法对晶圆进行加工，同时提及氧化铪作为氧化物材料的范例，可根据本公开所述的各种实施例在晶圆上沉积氧化物材料。然而，各种实施例的叙述并不限于虚设晶圆的加工，或使用氧化铪作为沉积在晶圆上的氧化物材料。举例而言，其他氧化物材料包含在生产半导体装置中使用并沉积为薄膜的氧化物，例如：其他高介电常数介电材料，包含氧化硅铪(HfSiO)、氮氧化硅铪(HfSiON)、氧化铪钽(HfTaO)、氧化铪钛(HfTiO)、氧化铪锆(HfZrO)及前述材料的组合。根据本公开所述的实施例，所适用的材料包含在生产半导体结构中所用的材料，可利用化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、物理气相沉积(PVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)、或其他沉积技术的一或多种方法来沉积此材料。本公开所述的实施例包含晶圆加工方法，允许回收包含基底且基底上已沉积氧化物材料的晶圆(例如虚设晶圆)，并在新一批生产晶圆的后续沉积循环中重复使用这些晶圆。所述方法的实施例包含在虚设晶圆上执行蚀刻工艺，以从基底移除氧化层。所述方法的实施包含在蚀刻工艺之后，在晶圆上执行机械研磨工艺。在执行根据所披露实施例的方法之后，在新一批生产晶圆的半导体装置制造程序中(例如在氧化物沉积工艺中)，虚设晶圆处于可重复使用的状态。在一些实施例中，蚀刻剂包含氢氟酸，且研磨包含化学机械平坦化。图1示出根据本专利技术一或多个实施例的晶圆加工方法100的流程图。在操作102中，将晶圆装载至材料(例如氧化铪(HfO2))沉积装置。图2示出根据本专利技术实施例的沉积装置200，其用于在晶圆上沉积氧化铪层。晶圆包含至少一虚设晶圆10及一或多个生产晶圆30。晶圆也可包含一或多个粒子控制晶圆20。虚设晶圆10为非生产晶圆，在虚设晶圆10之间包含有生产晶圆，以便在生产晶圆上能够一致地沉积氧化物或其他材料。举例而言，虚设晶圆消耗位于氧化铪沉积装置中的工艺气体，以维持在生产晶圆30上稳定、一致地沉积氧化铪。在可用以加工的生产晶圆少于一个完整批次，且此加工对于所加工的晶圆数量/装载敏感的情况下，普遍会使用虚设晶圆。当粒子控制晶圆20与生产晶圆30一起进行加工时，粒子控制晶圆20用以监控生产晶圆30的加工。举例而言，粒子控制晶圆20可用以在晶圆加工期间测量沉积层的厚度，以监控或测量此加工所引来的缺陷等。生产晶圆30为用以形成半导体装置(例如电路构件、集成电路、晶片或其他类似的装置)的晶圆。虚设晶圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆加工方法，包括：接收一晶圆，该晶圆包括一基底以及位于该基底上方的一氧化层；执行一蚀刻工艺，以移除该氧化层；在该晶圆上执行一机械研磨工艺；以及在一半导体工艺中重复使用该晶圆。

【技术特征摘要】
2018.01.31 US 15/885,3111.一种晶圆加工方法，包括：接收一晶圆，该晶圆包括一基底以及位于该基底上方的一氧化层；执行一蚀刻工艺，以移除该氧化层；在该晶圆上执行一机械研磨工艺；以及在一半导体工艺中重复使用该晶圆。2.如权利要求1所述的晶圆加工方法，其中在该半导体工艺中重复使用该晶圆包括在一氧化物沉积工艺中重复使用该晶圆。3.如权利要求1所述的晶圆加工方法，还包括：判定该氧化层的厚度是否超过一临界厚度，其中对应于该氧化层的厚度超过该临界厚度的判定，执行该蚀刻工艺。4.如权利要求3所述的晶圆加工方法，其中该临界厚度介于400nm至1000nm、且包含400nm和1000nm的范围内。5.如权利要求1所述的晶圆加工方法，其中该晶圆是一虚设晶圆。6.如权利要求1所述的晶圆加工方法，其中该蚀刻工艺使用氢氟酸作为一蚀刻剂。7.如权利要求1所述的晶圆加工方法，其中该氧化层为一氧化铪层。8.如权利要求1所述的晶圆加工方法，其中执行该机械研磨工艺包括执行一化学机械平坦化。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宜骅，吴彦勋，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71