CN108818161A - 硅片的返工系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硅片的返工系统,包括:检测装置、分类装置、抛光装置及清洗装置;所述检测装置对硅片进行检测以判断其规格参数,若达到预设值则为优质类,反之则为瑕疵类;所述抛光装置对瑕疵硅片抛光;所述清洗装置对抛光后的硅片进行清洗,所述检测装置对预清洗的硅片进行平整度检测以初步定级;对再次清洗的硅片进行微粒污染度的检测并定级,所述分类装置区分出合格硅片和不合格硅片。本发明中通过对瑕疵硅片同时返工和降级,减少了硅片的返工和清洗次数,避免了硅片表面由于多次清洗被腐蚀而造成表面不平的问题,从而避免了污染物附着在硅片表面凹点处的风险,既提高了硅片的良率,又防止了多次的返工对硅片质量造成的潜在损害。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,尤其是硅片的返工系统及方法。
背景技术
目前半导体制造技术领域对硅片良率的要求越来越高,而硅片平整度、边缘损坏度和微粒污染等方面都影响着硅片的良率。
为了提高硅片的良率,现有技术对非良品进行多次返工,常见的返工过程包括:针对平整度不够的进行重新双面抛光、针对边缘破损的进行重新边缘抛光、针对表面微粒污染严重的进行重新表面最终抛光。然而,多次返工不仅不会提高硅片的良率,反而会对硅片品质造成不良影响,使硅片表面腐蚀严重,凹凸不平,从而对硅片造成了较多潜在的不良影响。
因此,提供一种减少硅片抛光和清洗次数的返工方法及系统是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅片的返工系统及方法,以解决现有技术中硅片返工次数过多导致良率降低的问题。
为了达到上述目的,本发明提供了一种硅片的返工系统,包括:检测装置、分类装置、抛光装置及清洗装置;
所述检测装置对加工完成的硅片逐一进行检测以判断其规格参数,若规格参数均达到预设值,则划分为优质类,反之,则将硅片划分为瑕疵类;
所述抛光装置对归属于瑕疵类型的硅片进行抛光;
所述清洗装置对抛光后的硅片进行预清洗,所述检测装置对预清洗的硅片进行平整度检测,并初步定级;
所述清洗装置对经初步定级后的硅片再次进行清洗,所述检测装置对其进行微粒污染度的检测并定级,所述分类装置区分出合格硅片和不合格硅片。
可选的,在所述硅片的返工系统中,对硅片逐一进行检测的规格参数包括:微粒污染度、边缘完整度及表面平整度。
可选的,在所述硅片的返工系统中,所述抛光装置对归属于瑕疵类型的硅片进行抛光包括:
对于表面有微粒污染瑕疵的硅片进行表面最终抛光;
对于边缘有瑕疵的硅片进行边缘抛光和表面最终抛光;
对于平整度有瑕疵的硅片进行双面抛光和表面最终抛光。
本发明还提供了一种硅片的返工方法,所述硅片的返工方法包括以下步骤:
S1:取一加工完成的硅片;
S2:对硅片逐一进行检测以判断其规格参数,若规格参数均达到预设值,则划分为优质类,反之,则划分为瑕疵类;
S3:对归属于瑕疵类型的硅片进行抛光;
S4:对抛光后的硅片进行预清洗,并进行平整度检测以初步定级;
S5:对经初步定级后的硅片再次进行清洗,并进行微粒污染度的检测以进一步定级,以确定合格硅片和不合格硅片。
可选的,在所述硅片的返工方法中,S2中,对硅片逐一进行检测的规格参数包括:微粒污染度、边缘完整度及表面平整度。
可选的,在所述硅片的返工方法中,在执行S3中,所述抛光类型分为双面抛光、边缘抛光及表面最终抛光。
可选的,在所述硅片的返工方法中,S3中,抛光过程为:
对于表面有微粒污染瑕疵的硅片进行表面最终抛光;
对于边缘有瑕疵的硅片进行边缘抛光和表面最终抛光;
对于平整度有瑕疵的硅片进行双面抛光和表面最终抛光。
可选的,在所述硅片的返工方法中,S4中,对预清洗的硅片进行平整度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的平整度等级。
可选的,在所述硅片的返工方法中,S5中,对再次清洗的硅片进行微粒污染度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的清洁等级。
可选的,在所述硅片的返工方法中,S5中,根据所述平整度等级和清洁等级对所述瑕疵硅片进行定级;对于仍达不到平整度和清洁度等级要求的硅片,则确定其为不合格硅片。
在本发明提供的硅片的返工系统中,通过对瑕疵硅片同时进行返工和降级,减少所述瑕疵硅片返工的次数,同时减少了所述硅片的清洗次数,避免了所述硅片表面由于多次清洗被腐蚀而造成表面不平的问题,从而避免了污染物附着在所述硅片表面凹点处的风险,既提高了所述硅片的良率,又防止了多次的返工对硅片质量造成的潜在损害;另外在所述硅片抛光的过程中,尽可能提高所述硅片的平整度、完整度和清洁度,从根本上提高了所述硅片的良率。
附图说明
图1为本发明实施例的硅片返工方法的流程图;
图2为本发明实施例的硅片返工抛光过程的流程图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1和图2,图1为本发明实施例的硅片返工方法的流程图;图2为本发明实施例的硅片返工抛光过程的流程图。
本发明提供了一种硅片的返工系统,包括:检测装置、分类装置、抛光装置及清洗装置;
所述检测装置对加工完成的硅片逐一进行检测以判断其规格参数,若规格参数均达到预设值,则划分为优质类,反之,则将硅片划分为瑕疵类;
所述抛光装置对归属于瑕疵类型的硅片进行抛光;
所述清洗装置对抛光后的硅片进行预清洗,所述检测装置对预清洗的硅片进行平整度检测,并初步定级;
所述清洗装置对经初步定级后的硅片再次进行清洗,所述检测装置对其进行微粒污染度的检测并定级,所述分类装置区分出合格硅片和不合格硅片。
本发明中提供的硅片的返工系统是实现所述硅片返工的载体和控制设备。
在所述硅片的返工系统中,对所述硅片逐一进行检测的检测参数包括:微粒污染度、边缘完整度及表面平整度,通过检测以上三种参数判断其规格参数,若规格参数均达到预设值,则划分为优质类,反之,则将硅片划分为瑕疵类。较佳的,所述预设值可以根据经验值得到,这里就不再具体规定所述预设值,所述预设值一般可以作为优质类硅片的参考值。
进一步的,所述硅片的规格参数可以定义为:例如优质类硅片定为一等级,略次一点的硅片定为二等级,再次一点的硅片定为三等级,以此类推,达到某一个瑕疵值之后定为不合格产品。所述一、二、三等级硅片定级的参数范围可以根据经验值得到。具体的,各个等级的参数值有一个范围,例如检测出某一硅片的表面平整度和清洁程度值在一等级的范围内,但边缘有一定破损,边缘完整度未达到一等级参数值的范围,则该产品不满足一等级产品的规格,属于瑕疵品,需要进行返工。只有各个参数值都达到或高于该等级各个参数值的范围时,才定为该等级产品。
进一步的,对所述瑕疵硅片进行返工,返工包括对各类瑕疵硅片重新进行抛光。所述抛光过程为:对于表面有微粒污染瑕疵的硅片进行表面最终抛光;对于边缘有瑕疵的硅片进行边缘抛光和表面最终抛光;对于平整度有瑕疵的硅片进行双面抛光和表面最终抛光。
在所述硅片的返工系统中,本发明中提供的所述分类装置第一次分类用于区分优质硅片和瑕疵硅片,第二次分类用于区分合格硅片的等级和不合格硅片。
具体的,所述硅片的良率是合格的硅片占总生产硅片的比例,所述分类装置第一次分类是将优质和有瑕疵的硅片进行分类,目的是让有瑕疵的产品进行返工,重新抛光,为提高所述硅片的良率起到重大作用;所述分类装置第二次分类是将合格硅片和不合格硅片进行分类,将合格硅片分为不同的等级,尽可能的提高所述硅片的良率。
较佳的,在所述硅片的返工系统中,所述抛光装置用于对所述硅片进行双面抛光、边缘抛光和表面最终抛光。影响所述硅片良率的重要因素是所述硅片的表面平整度、边缘完整程度、清洁程度,为了提高所述硅片的良率,必须使所述硅片尽可能表面平整、边缘完整、表面微粒污染物少,实现使所述硅片边缘完整、表面清洁和平整。
本发明还提供了一种硅片的返工方法,包括以下步骤:
S1:取一加工完成的硅片;
S2:对硅片逐一进行检测以判断其规格参数,若规格参数均达到预设值,则划分为优质类,反之,则划分为瑕疵类;
S3:对归属于瑕疵类型的硅片进行抛光;
S4:对抛光后的硅片进行预清洗,并进行平整度检测以初步定级;
S5:对经初步定级后的硅片再次进行清洗,并进行微粒污染度的检测以进一步定级,以确定合格硅片和不合格硅片。
一般硅片中存在表面不够平整、边缘破损、微粒污染等情况,硅片上的这些瑕疵就会使所述硅片的良率降低,本发明提供的硅片的返工方法,既可以提高所述硅片的良率,又可以减少返工对所述硅片造成的的潜在损害。
如图1所示,首先,执行步骤S100,取一加工完成的硅片,在本申请实施例中,所述加工完成的硅片主要包括已经初步完成制造的硅片,即经过了拉晶及切割等,现有技术中,通常以此硅片作为衬底,制作后续的半导体器件。
接着执行步骤S200,对所述硅片进行检测。通常的,对所述硅片逐一进行检测的规格参数包括:微粒污染度、边缘完整度及表面平整度,通过检测以上三种参数判断所述硅片达到预设值,是否在这三方面存在瑕疵。具体的,定义所述硅片在各等级中这三种参数应达到的值;在检测过程中,对所述硅片逐一进行检测;得到被检测硅片的各类参数的值。较佳的,所述预设值可以根据经验值得到,这里就不再具体规定所述预设值,所述预设值一般可以作为优质类硅片的参考值。
进一步的,所述硅片的规格参数可以定义为:例如优质类硅片定为一等级,略次一点的硅片定为二等级,再次一点的硅片定为三等级,以此类推,达到某一个瑕疵值之后定为不合格产品。所述一、二、三等级硅片定级的参数范围可以根据经验值得到。具体的,各个等级的参数值有一个范围,例如检测出某一硅片的表面平整度和清洁程度值在一等级的范围内,但边缘有一定破损,边缘完整度未达到一等级参数值的范围,则该产品不满足一等级产品的规格,属于瑕疵品,需要进行返工。只有各个参数值都达到或高于该等级各个参数值的范围时,才定为该等级产品。
接着,执行步骤S310和S320,步骤S310是将检测优质的硅片列入一等级硅片类,所述一等级是指所述硅片的规格相对瑕疵硅片更优质的等级,本申请实施例中所述一等级硅片为优质硅片,无需再次返工;步骤S320是按所述硅片的瑕疵进行分类,分为表面瑕疵类硅片、边缘瑕疵类硅片和表面污染类硅片,若含有多项瑕疵的硅片可以分为多瑕疵类硅片。
接着执行步骤S400,对所述瑕疵硅片进行返工,具体的,参考图2,对各类瑕疵硅片重新进行抛光。所述抛光过程为:对于表面有微粒污染瑕疵的硅片进行表面最终抛光;对于边缘有瑕疵的硅片进行边缘抛光和表面最终抛光;对于平整度有瑕疵的硅片进行双面抛光和表面最终抛光。
具体的,对于表面有微粒污染物的硅片,执行步骤S411,改变所述硅片载体,接着执行步骤S412,对所述硅片重新进行表面最终抛光,接着执行步骤S413,对所述硅片进行预清洗,接着执行步骤S414,对所述硅片进行平整度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的平整度等级,然后执行步骤S415,对所述硅片进行最终清洗,最后执行步骤S416,对所述硅片进行微粒污染度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的清洁等级。
进一步的,对于边缘损坏的硅片,执行步骤S421,改变所述硅片载体,接着执行步骤S422和S423,对所述硅片重新进行边缘抛光和表面最终抛光,接着执行步骤S424,对所述硅片进行预清洗,接着执行步骤S425,对所述硅片进行平整度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的平整度等级,然后执行步骤S426,对所述硅片进行最终清洗,最后执行步骤S427,对所述硅片进行微粒污染度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的清洁等级。
进一步的,对于表面平整度具有瑕疵的硅片,执行步骤S431,改变所述硅片载体,接着执行步骤S432和S433,对所述硅片重新进行双面抛光和表面最终抛光,接着执行步骤S434,对所述硅片进行预清洗,接着执行步骤S435,对所述硅片进行平整度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的平整度等级,然后执行步骤S436,对所述硅片进行最终清洗,最后执行步骤S437,对所述硅片进行微粒污染度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的清洁等级。
进一步的,对于具有多类瑕疵的硅片,执行步骤S441,改变所述硅片载体,接着执行步骤S442、S443和S444,对所述硅片重新进行边缘抛光、双面抛光和表面最终抛光,接着执行步骤S445,对所述硅片进行预清洗,接着执行步骤S446,对所述硅片进行平整度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的平整度等级,然后执行步骤S447,对所述硅片进行最终清洗,最后执行步骤S448,对所述硅片进行微粒污染度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的清洁等级。
上述过程是对所述瑕疵硅片的返工过程,通过本发明实施例的返工方法,根据所述硅片的具体缺陷进行返工,减少了返工流程,有效的提高了所述硅片的良率,并且在返工过程中减少了对所述硅片的清洗,避免了多次清洗对所述硅片造成潜在的损害。
接着,执行步骤S500,对返工后的所述硅片进行判断,根据所述平整度等级和清洁等级对所述瑕疵硅片进行降级;对于仍达不到平整度和清洁度等级要求的硅片,则确定其为不合格硅片。
接着执行步骤S610和S620,经过上一步骤对所述硅片进行判断之后,对所述瑕疵硅片进行降级定级。具体的,若所述硅片的微粒污染度、边缘完整度及表面平整度参数值都达到或高于二等级三个参数值的范围时,确定为二等级硅片;若所述硅片的三种参数值都达到或高于三等级三种参数值的范围时,确定为三等级硅片;若依旧不能达到平整度、完整度和清洁度要求的所述硅片,则确定为不合格硅片。
综上,在本发明实施例提供的硅片的返工系统中,通过对瑕疵硅片同时进行返工和降级,减少所述瑕疵硅片返工的次数,同时减少了所述硅片的清洗次数,避免了所述硅片表面由于多次清洗被腐蚀而造成表面不平的问题,从而避免了污染物附着在所述硅片表面凹点处的风险,既提高了所述硅片的良率,又防止了多次的返工对硅片质量造成的潜在损害;另外通过对所述硅片抛光,且经过双面抛光或边缘抛光后都要对所述硅片表面进行最终抛光,尽可能提高所述硅片的平整度、完整度和清洁度,从根本上提高了所述硅片的良率。
上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种硅片的返工系统,其特征在于,包括:检测装置、分类装置、抛光装置及清洗装置;
所述检测装置对加工完成的硅片逐一进行检测以判断其规格参数,若规格参数均达到预设值,则划分为优质类,反之,则将硅片划分为瑕疵类;
所述抛光装置对归属于瑕疵类型的硅片进行抛光;
所述清洗装置对抛光后的硅片进行预清洗,所述检测装置对预清洗的硅片进行平整度检测,并初步定级;
所述清洗装置对经初步定级后的硅片再次进行清洗,所述检测装置对其进行微粒污染度的检测并定级,所述分类装置区分出合格硅片和不合格硅片。
2.如权利要求1所述的硅片的返工系统,其特征在于,对硅片逐一进行检测的规格参数包括:微粒污染度、边缘完整度及表面平整度。
3.如权利要求2所述的硅片的返工系统,其特征在于,所述抛光装置对归属于瑕疵类型的硅片进行抛光包括:
对于表面有微粒污染瑕疵的硅片进行表面最终抛光;
对于边缘有瑕疵的硅片进行边缘抛光和表面最终抛光;
对于平整度有瑕疵的硅片进行双面抛光和表面最终抛光。
4.一种硅片的返工方法,其特征在于,所述硅片的返工方法包括以下步骤:
S1:取一加工完成的硅片;
S2:对硅片逐一进行检测以判断其规格参数,若规格参数均达到预设值,则划分为优质类,反之,则划分为瑕疵类;
S3:对归属于瑕疵类型的硅片进行抛光;
S4:对抛光后的硅片进行预清洗,并进行平整度检测以初步定级;
S5:对经初步定级后的硅片再次进行清洗,并进行微粒污染度的检测以进一步定级,以确定合格硅片和不合格硅片。
5.如权利要求4所述的硅片的返工方法,其特征在于,S2中,对硅片逐一进行检测的规格参数包括:微粒污染度、边缘完整度及表面平整度。
6.如权利要求4所述的硅片的返工方法,其特征在于,在执行S3中,所述抛光类型分为双面抛光、边缘抛光及表面最终抛光。
7.如权利要求6所述的硅片的返工方法,其特征在于,S3中,抛光过程为:
对于表面有微粒污染瑕疵的硅片进行表面最终抛光;
对于边缘有瑕疵的硅片进行边缘抛光和表面最终抛光;
对于平整度有瑕疵的硅片进行双面抛光和表面最终抛光。
8.如权利要求4所述的硅片的返工方法,其特征在于,S4中,对预清洗的硅片进行平整度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的平整度等级。
9.如权利要求8所述的硅片的返工方法,其特征在于,S5中,对再次清洗的硅片进行微粒污染度检测,评测出所述硅片经抛光处理后的清洁等级。
10.如权利要求9所述的硅片的返工方法,其特征在于,S5中,根据所述平整度等级和清洁等级对所述瑕疵硅片进行定级;对于仍达不到平整度和清洁度等级要求的硅片,则确定其为不合格硅片。
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