具有缺陷和污染物的衬底的再生的制作方法

文档序号:6570260阅读:227来源:国知局

专利名称::具有缺陷和污染物的衬底的再生的制作方法
技术领域
:本发明的实施例涉及在半导体制造中对衬底的再生。
背景技术
:在制造电子器件时,各种材料可以被沉积到诸如半导体衬底或者显示器的衬底上,或者随后被从衬底刻蚀,以形成诸如互连线的特征。这些材料可以包括含金属材料,诸如铝、铜、钽、钨以及它们的化合物。其它沉积到衬底上的材料包括硅和各种氧化物以及其它的非金属材料。这些材料可以利用多种技术来沉积,包括溅射(也被称为物理气相沉积或PVD)、化学气相沉积(CVD)和热生长。除了沉积材料之外,还可能进行其它的制造工艺,包括利用杂质掺杂半导体层、扩散、离子注入、刻蚀、化学机械抛光(CMP)、清洁和热处理。在这些制造工艺中,测试衬底通常用于测试制造工艺是否操作达到规范。例如,为了测试铜溅射工艺,可以将测试衬底放置在铜溅射装置中并且铜溅射沉积在测试衬底上。然后,可以检测衬底,以确认所得的沉积铜层是否处于规范内。如果没有,可以调节对铜溅射装置的控制,利用同一或者另一个测试衬底对装置进行重新测试,直到可靠地获得所期望的铜沉积层。在不断的降低成本的压力下,再生已经用于测试或者检测工艺的、由于没有满足沉积或者刻蚀工艺标准或者因为其它原因而被丢弃的衬底是对于购买新衬底的良好替代方案。再生使用过的测试衬底而不是简单丢弃衬底是成本效率最高的。再生工艺通常包括去除所有的沉积层和材料并且去除下方的硅材料中的一些,使得测试衬底的剩余硅材料是清洁的并且基本不含添加材料或者其它污染物。结果,再生工艺意在恢复测试衬底,以满足除了厚度之外的与新的测试衬底相同的规范。例如,通常希望的是,再生具有污染物的测试衬底。当污染物包括诸如元素金属或者金属化合物的金属物质时,再生工艺通常具有独特的要求。为了避免污染,通常优选的是,其上沉积了金属物质的测试衬底从其它没有金属沉积物或者仅仅具有非金属沉积物的测试衬底独立地再生。随着技术的进步,更多的器件利用铜互连和线来制造,并且被含铜物质(诸如元素铜或者铜化合物)污染的衬底常常需要从其它衬底独立地再生。当在用于再生其它衬底的相同浴液中或者甚至通过使用再循环抛光浆料来再生含铜衬底时,来自含铜衬底的铜可能容易污染其它衬底。此外,利用ICP-MS(感应耦合等离子体质谱)方法的对衬底表面污染的测试不能检测己经从硅衬底表面扩散到本体中的铜。这可能导致将在衬底本体中具有高的铜污染水平的衬底运送给顾客。随后,运输过程中的升高的温度或者长的存储时间以及仓储条件可能导致铜从本体扩散到表面,在表面处,铜不利地影响形成在衬底上的器件。在2005年4月25日授权的题为"MethodsofandApparatusforRemovingMetallicImpuritiesDeftisedinaSemiconductorSubstrate"的美国专利No.6054373中描述了一种去除诸如铜的金属污染物的方法,该美国专利通过引用被全文包含于此。此专利描述了其中衬底在硫酸酸性浴液中被原位加热的方法。但是,在从一批衬底去除铜污染物之后,所得的化学浴液包含高水平的铜污染物,其可能扩散到随后浸入浴液的衬底中。当在具有高水平的表面污染的第一衬底之后处理包含低水平的表面污染的第二衬底时,交叉污染尤其成问题,在此情况下,来自第一衬底的铜常常进一步污染第二衬底。为了在再生之前分离衬底,预定要再生的使用过的测试衬底常常被分类到若干再生类别中的一个中,然后存储在晶盒子中。注释可以被备注在各个晶盒标签上,指明晶盒中的测试衬底被认为所属于的具体种类(诸如"晶格缺陷型"、"铜"、"金属"或者"非晶金属")。然后,可以将测试衬底转移到企业内部再生服务工作者或者运送到外部服务供应者。测试衬底常常以每次很大的量(即数百或者数千)被运送或者转移。再生服务工作者在收到测试衬底时,注意写在晶盒标签上的任何注释,将测试衬底从晶盒中取出,目测测试衬底,然后重新按照再生类别(通常为"铜","金属"或者"非金属"类别)将其分类。然后,利用适用于特定特别的再生工艺,处理各个类别的测试衬底。美国专利No.6,954,722(题为"TESTSUBSTRATERECLAMATIONMETHODANDAPPARATUS",2005年IO月11日授权,被转让给本申请的受让人,其通过引用被全文包含在本文中)描述了一种系统,其中测试衬底通过如下方式来再生从数据库中读取对多个测试衬底中的每一个进行过的工艺步骤,并且针对各个测试衬底选择特定再生工艺。例如,如果对测试衬底进行过的工艺步骤包括材料沉积,则从数据库读取的数据可以包括表示在工艺步骤中所沉积的材料类型和所沉积的材料的厚度的数据。然后,可以针对各个测试衬底选择再生工艺,该再生工艺根据沉积在测试衬底上的材料的种类和各沉积的厚度来说是适于该测试衬底的。再生工艺可以依据其它对测试衬底所进行的工艺(包括离子注入、CMP、清洁、热处理和刻蚀)以及与这些工艺相关的细节来选择。对于各个测试衬底的信息识别、对该测试衬底进行过的工艺和针对该测试衬底选择的再生工艺可以被存储在测试衬底历史记录数据库中。此外,针对其的再生工艺己经被选定的各个测试衬底可以被储存并且放置到具有相同的指定给该组测试衬底的再生工艺的测试衬底组中。例如,测试衬底可以被储存在自动化系统中,在该自动化系统中,扫描仪或者其它合适的读码器标从各个测试衬底读取识别码,从数据库读出指定给该测试衬底的再生工艺,以及机械手或者其它自动化衬底搬运装置将测试衬底放置在晶盒中或者其它包含另外的被指定采用相同或者相似的再生工艺的测试衬底的箱柜。并且,其中储存分类的测试衬底的箱柜可以贴有包括关于针对储存在该箱柜中的测试衬底所选定的再生工艺的基本或者详细信息的识别信息。该信息还可以包括储存在各个箱柜中的测试衬底的列表。各个箱柜的信息识别、储存在该箱柜中的测试衬底以及针对这些测试衬底所选定的再生工艺也可以被存储在用于这些箱柜的数据库中。在其中合适的读码器从各个测试衬底读取识别码的自动化系统中,分类的测试衬底可以由再生工作者从箱柜取出。可以从提供给工作者的数据库中读取指定给测试衬底的再生工艺,以在再生该测试衬底之前确认指定给各个测试衬底的再生工艺的类型。
发明内容用于测试半导体制造工具的测试衬底被分类以进行再生。在一个方法中,从多个测试衬底读取多个测试衬底识别数据。针对各个读取的测试衬底,从数据库获得描述所述读取的测试衬底的存储的测试衬底数据。对于各个读取的测试衬底,指定与所述读取的测试衬底的所述存储的测试衬底数据相关的晶格缺陷减少处理。一种系统用于再生测试衬底,所述测试衬底每一个都具有识别码。所述系统包括读码器,其用于从测试衬底读取识别码;以及控制器。所述控制器具有用于存储数据库的存储器,所述数据库包括表示各个测试衬底的所述识别码的数据和表示晶格缺陷减少处理的相关数据。所述控制器还包括程序代码,用于针对各个读取的测试衬底,用于从所述数据库获得描述各个读取的测试衬底的存储的测试衬底数据;以及用于对于各个读取的测试衬底,指定与所述读取的测试衬底的所述存储的测试衬底数据相关的晶格缺陷减少处理。一种制造物品用于再生用于测试半导体制造工具的测试衬底。所述制造物品包括在计算机可读介质中实现的程序代码,所述程序代码能够使得控制器(a)将多个测试衬底识别数据存储在数据库中,每一个测试衬底识别数据识别多个测试衬底中的一个特定测试衬底;(b)从多种晶格缺陷减少处理中选择一种晶格缺陷减少处理,用于再生由所述多个测试衬底识别数据识别的所述多个测试衬底中的每一个;以及(c)将多个测试衬底晶格缺陷减少处理识别数据存储在所述数据库中,所述测试衬底晶格缺陷减少处理识别数据与己存储的测试衬底识别数据相关,用于识别选择来再生测试衬底的再生工艺。一种计算机可读介质包含用于再生用于测试半导体制造工具的测试衬底的数据的计算机数据库。所述计算机可读介质包括多个测试衬底识别数据,每一个测试衬底识别数据识别多个测试衬底中的一个特定测试衬底。其还包括多个晶格缺陷减少处理数据,所述晶格缺陷减少处理数据与测试衬底识别数据相关。一种再生用于测试半导体制造工具的测试衬底的方法包括从多个测试衬底读取多个测试衬底识别数据;针对各个读取的测试衬底,从数据库获得描述各个读取的测试衬底的存储的测试衬底数据;以及对于各个读取的测试衬底,指定与各个读取的测试衬底的所述存储的测试衬底数据相关的金属污染物缺陷减少处理。一种再生用于测试铜制造工具的测试衬底的方法包括(a)从多个测试衬底读取多个测试衬底识别数据;(b)针对各个读取的测试衬底,从数据库获得描述各个读取的测试衬底的存储的测试衬底数据;以及(c)对于各个读取的测试衬底,指定与各个读取的测试衬底的所述存储的测试衬底数据相关的铜污染物缺陷减少处理。一种再生衬底的方法包括提供包括金属污染物的衬底,所述金属污染物具有第一表面浓度水平。加热所述衬底,以使得所述衬底的本体中的金属污染物扩散到所述衬底的表面。此后,以一定的急冷速率急冷所述衬底,所述急冷速率足够高,以在急冷之后获得较之所述第一表面浓度水平高约至少约20%的金属污染物的第二表面浓度水平。衬底可以例如在电阻加热炉中和通过将微波辐射施加到衬底来加热。该方法还可以用于检测和探测衬底中的提高的金属污染物表面浓度水平。根据以下的描述、所附权利要求和图示本发明示例的附图,将更好地理解本发明的这些特征、方面和优点。但是,应当理解特征中的每个通常可以用在本发明中,而不仅仅在具体附图的上下文中,并且本发明包括这些特征的任意组合,其中图l是再生和分类系统的示例性实例的示意图2是表示再生准备工艺的实例的流程图;图3是循环晶盒数据库的实例的示意图4是测试衬底历史和检测数据库的实例的示意图5是测试衬底分类设备的实例的示意图6示出了贴有打印标签的循环晶盒的实例;图7是表示用于安排测试衬底和晶盒以及检测测试衬底的操作的实例的流程图8是用于测试衬底和晶盒的报告的实例;图9是表示用于产生测试衬底历史和检测数据库的操作的实例的流程图IO是表示再生算法引擎的操作的实例的流程图11是表示按照再生类别分类测试衬底的过程的操作的实例的流程图12是循环晶盒标签的实例;图13是表示再生工艺的实例的流程图14是数据库的实例的示意图15是由再生供应者识别测试衬底ID(testsubstrateID)、晶盒ID(cassetteID)和再生类别的操作的实例的流程图;图16描绘了布置在测试衬底上的识别码的实例;图17示出了反映了测试衬底的处理历史的测试衬底识别码的实例;以及图18是适用于本系统的控制器的框图。具体实施例方式图1示出了计算机化的系统100的一个实例,其被认为能够显著改善衬底(诸如使用过的测试衬底和在半导体器件和显示器的制造中使用过的其它衬底)的再生。系统100被用于再生准备工艺,再生准备工艺的实例被总结于图2中。例如,系统100可以用于帮助具有晶格缺陷或者金属污染物(特别是在衬底表面附近产生的那些缺陷和污染物)的测试衬底的再生。在一个方面中,测试衬底可以被识别和分类到被认为可能具有一种或者多种缺陷或污染物或者具有最小水平的缺陷或污染物的多个组。例如,被识别为来自同一坯料部分的测试衬底可以被认为可能具有晶格缺陷,如果由该同一坯料部分制造的其它测试衬底己经被确定具有晶格缺陷的话。并且,测试衬底可以被分类到被认为可能具有由于经过了相同处理步骤而导致的晶格缺陷的组中,所述处理步骤已经被确定可能导致或恶化晶格缺陷,其诸如为高温退火处理。类似地,经过金属沉积工艺的衬底可能遭受更高的金属污染物水平。在另一方面中,输入的测试衬底可以由在线传感器检测,所述在线传感器包括可以检测可能存在的晶格缺陷、金属污染物或者其水平的自动化或半自动化检测装置。被确定为可能具有晶格缺陷的那些测试衬底可以被分类到其中各个组被指定以适用于该组的识别的晶格缺陷的相同晶格缺陷减少处理的组中,这对金属污染物同样适用。在再生准备工艺110的实例中,待再生的测试衬底被系统100识别(方框112),并且储存到晶盒118中,每一个晶盒118优选被赋予唯一的识别码,所述识别码可以包括字母数字符或其它符号。虽然结合硅测试衬底和晶盒描述了所示出的系统,但是应该理解,一些实施例可以针对其它类型的测试半导体和非半导体衬底,包括绝缘体上硅(SOI)、砷化镓、锗、硅锗、玻璃和其它测试衬底。并且,因该理解,可以使用除晶盒之外的其它储存容器或箱柜。一个实例是用于运输300mm衬底的FOUP。图3是计算机数据库120的一个实例的示意性表示,在该计算机数据库120中,系统100存储待再生的各个测试衬底的识别码以及各个这样的测试衬底被储存在其中的特定晶盒118的识别码。系统100包括控制器300,所述控制器300包括维护晶盒数据库120的合适计算机或计算机网络124(图1)。读码器126从待再生的各个测试衬底130读取识别码,以存储在数据库120中。根据所示出的再生工艺110的另一个方面,系统100还可以提取(图2方框132)衬底来源历史数据,包括制造测试衬底的坯料和坯料的部分。所提取的衬底数据也可以包括待再生的各个测试衬底的处理历史。此处理历史可以包括描述沉积到测试衬底上的各个层(如果有的话)以及对测试衬底进行的其它工艺(包括退火、刻蚀、清洁、抛光等)的数据。硅坯料制造商不断维护数据库,这跟踪了来自该源坯料的各个衬底以及制造该衬底的坯料的部分。对经过了诸如集成电路制造厂的制造系统的各个衬底所进行的多种工艺也被跟踪。因此,系统100可以从事先已有的数据库提取此来源和处理历史,并且存储(方框132)在由系统100针对每一个被识别来准备再生的测试衬底所产生(图2方框140)的测试衬底历史和检测数据库中。图4示出了这样的测试历史和检测数据库150的实例,在该测试历史和检测数据库150中,与特定测试衬底的识别码相关联地存储各个测试衬底的来源和对测试衬底所进行的每一个处理步骤。在另一个方面中,还可以对待再生的各个衬底进行晶格缺陷检测(方框142)。这样的检测可以手工进行或者可以由合适的自动化检测装置(诸如系统100的在线光学或X射线传感器136(图1)来进行。检测结果可以被存储(方框144)在由系统100针对每一个被识别来准备再生的测试衬底所产生(图2方框140)的测试衬底历史和检测数据库中。利用测试衬底历史数据库150,系统IOO可以检查(图2方框154)各个测试衬底的来源数据、对特定的测试衬底进行的处理步骤以及对于每一个测试衬底的检测结果,并且确定多种用于再生特定的测试衬底的方法中的哪一种是合适的(包括合适的晶格缺陷或金属污染物减少处理)。例如,如果测试衬底得自已制造了具有晶格缺陷的衬底的特定坯料的特定部分,则可以确定测试衬底也具有类似的晶格缺陷的可能性很高。因此,合适的晶格缺陷减小处理可以被指定给该测试衬底。作为另一个实例,测试衬底处理历史可以包括如下信息测试衬底在制造工厂中经历过高温退火。而且,该退火工艺可能是导致或恶化晶格缺陷的那种类型。再次,合适的晶格缺陷减小处理可以被指定给该测试衬底。在另一个实例中,检测结果可以指示在特定测试衬中存在晶格缺陷的高的可能性。应该理解,某些检测装置不可能容易地区别表面微粒和晶格缺陷。并且,某些在先的处理操作(诸如膜沉积)可能模糊缺陷,特别是对于光学传感器而言。因此,在一些应用中,检测可以在整个再生工艺中在沉积物去除、清洁或抛光已经完成之后来进行,以方便检测工艺。其它检测传感器(诸如X射线器件)可以适于在基本的再生处理开始之前(诸如在沉积物去除、清洁、抛光等之前)检测晶格缺陷。但是,在一些应用中,可能合适的是,在x射线检测测试衬底之前去除金属沉积物。作为又一个实例,检测结果可以指示在特定测试衬底中具有金属污染物的高的可能性。例如,如果测试衬底处理历史可能指明测试衬底已经经过了金属材料沉积工艺和/或沉积之后的高温退火,则合适的金属污染物缺陷减少处理可以被指定给该测试衬底(例如对于铜污染衬底的铜缺陷减少处理)。因该理解,通过利用诸如测试衬底历史和检测数据库150的数据库来选择特别适于特定测试衬底的再生方法,可以更高效地再生测试衬底。在所示的实施例中,系统100包括再生算法引擎,其基于测试衬底的详细的来源和处理历史以及检测结果,确认用于再生各个测试衬底的方法,并且将识别该选定方法的数据存储在系统100的数据库120和150中的一个或多个中。一旦对于一个或多个测试衬底确定了适合的再生方法,则该信息可以被系统100用来基于对于各个测试衬底所选择的方法将测试衬底分类(图2方框160)到多个类别中。图5示出了系统100的机器人系统170的实例,其包括能够将测试衬底130从多个储存晶盒或者其它储存箱柜118a、118b、118c...118n中的任意一个中取出,并将测试衬底储存到其它储存箱柜118a、118b、118c...118n中的任意一个中。在所示的实施例中,紧邻一个或者多个箱柜布置的是读码器126a、126b...126n,诸如光学扫描仪或者可以在测试衬底被从相关的晶盒取出或被插入相关的晶盒时扫描测试衬底以确认机械手172正在搬运的测试衬底的测试衬底识别码的其它类型扫描仪。此外,系统170可以包括在线传感器136,以在测试衬底由机械手172搬运时进行对衬底130的晶格缺陷或金属污染物的检测。这些检测可以在测试衬底被识别来进行再生时、在再生工艺过程中或在除了缺陷或污染物减少处理(其可能随后被指定)之外的所有再生步骤进行之后来进行。在一个实例中,已经被指定了一种特定的再生方法或类别的所有测试衬底可以被储存在一个晶盒中,直到该晶盒的最大容量。系统100包括打印机180(图l),用于打印分别用于各个晶盒118a...118n的标签182a...182n(图6)。各个标签可以被贴到(图2方框184)相关的晶盒上,并且可以由识别码、由机器人分类系统170储存在晶盒中的各个测试衬底和由再生算法引擎针对晶盒子的每一个测试衬底选择的特定再生方法,以及下面所述的其它信息进行识别。每一个晶盒的测试衬底于是做好了利用由贴到储存测试衬底的晶盒的标签识别的再生工艺进行再生的准备(图2方框190)。再生工艺可以包括或由一个或者多个合适的晶格缺陷或金属污染物减少处理组成。图7更详细地示出了操作19的实例,其可以被进行来识别(图2方框112)和检测(方框142)待再生的测试衬底和测试衬底被储存在其中的晶盒。如果(方框200)新的一晶盒测试衬底将被识别,该晶盒被赋予(方框202)唯一的晶盒识别码,并且在晶盒数据库120中产生(方框204)产生新的记录。如图3所示,晶盒数据库120具有分别针对各个晶盒118a...118n的记录210a...210n。每一个记录具有字段212,晶盒识别码被存储在字段212中(图7方框220)。在所示的实施例中,晶盒识别码可以是一系列的包括字母数字符和其它任意符号的符号,其唯一地识别特定的晶盒。一旦在晶盒数据库120中针对被处理的晶盒产生了记录并且晶盒的识别码己经被存储在适当的字段212中,或者如果(方框200)晶盒在晶盒数据库120中已经具有相关的记录,机械手172从晶盒取出(方框230)取出测试衬底,扫描仪126扫描(方框232)测试衬底,以读取测试衬底识别码。如同晶盒识别码一样,衬底识别码可以是一系列的包括字母数字符和其它任意符号的符号,其唯一地识别特定的测试衬底。这些测试衬底识别码常常被直接写在测试衬底的前表面或者后表面上(通常使用激光)。图16示出了利用激光刻划在测试衬底130的边缘242附近的测试衬底识别码的实例。测试衬底通常具有切口244,或者削平边缘(没有示出)或者方便机械人搬运的其它定向特征。测试衬底识别码240优选是可由诸如光学扫描仪或者其它读取装置的读码器126容易识别的类型,以方便衬底的自动化搬运。此外,可以对测试衬底进行晶格缺陷、金属污染物或其水平的检测(方框246)。一旦衬底识别码被读取(以及如果需要的话,衬底被检测),测试衬底可以被放回到同一或不同的晶盒中。此外,从测试衬底读取的测试衬底识别码被存储(方框260)到晶盒数据库120中与测试衬底被放置在其中的特定晶盒相关的记录的字段262(图3)中。许多晶盒或者其它的储存箱柜常常具有槽,其支撑每一个单个衬底。这些槽常常由单个的槽号唯一地识别。在此实例中,每一个晶盒具有多个槽,编号为槽1、槽2...槽11。因此,测试衬底被储存在其中的槽的槽号槽1、槽2.,.槽n可以被记录(方框260)在与储存在该槽中的测试衬底的识别码相关的字段264中。一旦所有(方框270)正被处理的晶盒的测试衬底被扫描和检测,初始晶盒标签可可以由系统100的打印机180打印(方框272),并且贴到晶盒。此初始标签可以包括诸如晶盒识别码之类的信息,并且还可以包括储存在晶盒中的用于再生的测试衬底的衬底识别码的列表。图7的晶盒和测试衬底识别过程可以对指定将被再生或处于再生过程中的测试衬底的所有晶盒进行重复。所有这些晶盒和测试衬底的识别信息也可以被打印在报告中,其实例被示于图8中。此报告280可以包括容纳待测试衬底的晶盒(其中每一个晶盒由其唯一的晶盒识别码识别)的列表以及各个晶盒中储存的测试衬底的列表。各个测试衬底的信息可以包括测试衬底的识别码以及测试衬底被储存在其中的晶盒槽号。图9更详细地示出了操作290的实例,其可以被进行来产生诸如图4所示的数据库150的(图2方框140)测试衬底历史和检测数据库。图9的操作优选在一个或多个测试衬底已经以类似于如上结合图7所述的方式被识别和检测之后进行。因此,在各个测试衬底由读码器识别和由检测装置检测之后,测试衬底历史数据可以被存储在测试衬底历史和检测数据库150中,或者,在该批的测试衬底例如由图7的操作识别之后,数据可以被存储在用于一批测试衬底的测试衬底历史数据库中。为了将测试衬底历史数据添加到测试衬底数据库150,对于个体测试衬底产生(图9方框302)诸如记录300a(图4)的记录,并且对于该特定测试衬底的识别码被存储(方框304)在字段306中。如果对于测试衬底来说历史数据和/或检测结果数据是可得的(方框310),则衬底数据被存储(方框312)在描述衬底来源和/或对于测试衬底进行的一种或多种工艺的记录300中。在图4和9的实例中,优选存储针对测试衬底进行的每一个制造处理步骤的数据。此数据可以包括每一个处理步骤的步骤号,其被存储在字段314中,用于指明对测试衬底进行的各种处理步骤的时间顺序。此外,例如,识别在各个步骤中进行的工艺类型的数据可以被存储在字段316中。对于特定处理步骤识别的各种工艺可以包括例如退火、CVD、PVD、热生长、掺杂、扩散、离子注入、刻蚀、CMP、清洁、缺陷检测等。此外,对于各种处理类型,附加数据可以被存储在不同字段中。例如,对于退火步骤,温度升高速率可以被存储在字段320中,最高温度可以被存储在字段322中,冷却速率可以被存储在字段324中,总的退火持续时间可以被存储在字段326中,等等。对于膜沉积,被沉积的材料类型(诸如铜、铝、氮化物、氧化物等)可以被存储在一个字段中,膜的厚度(诸如0(如果没有)或500埃、1000埃等)可以被存储在另一个字段中。对于离子注入,离子类型可以被存储在一个字段中,注入深度(诸如0(如果没有)或250埃、1500埃等)可以被存储在另一个字段中。对于扩散工艺,扩散深度可以被存储在一个字段中。测试衬底的来源数据(包括坯料识别数据和坯料部分识别数据)可以被存储在字段370中。晶格缺陷或金属污染物检测结果可以被存储在字段371中。对测试衬底的这些类型的信息可以被系统100使用,以便于根据衬底来源、衬底检测结果和/或对特定测试衬底进行的工艺(包括髙温退火工艺)的细节,在数据库150中对用于各个测试衬底的适当再生方法(诸如晶格缺陷减少处理)进行选择。当然,还可以有其它信息,这些信息可以被存储在其它字段中,诸如用于这些或其它类型的工艺、用在选择适当再生工艺(包括晶格缺陷或金属污染物减少处理)的检测和衬底历史的字段327。如前所述,在图4和9的实例中,优选针对每一个对于测试衬底所进行的制造处理步骤存储数据。因此,历史和检测数据存储(方框312)被持续到所有历史和检测步骤(方框330)已经被存储在数据库150中为止。衬底数据可以通过在字段334中存储(方框332)衬底处理历史和检测数据被存储在数据库150的日期而被"印上日期"。因该理解,处理历史或检测数据可能并不是对于每一个待再生的测试衬底都是可得的。如果衬底日期是不可得的(方框310),系统100可以将适当的指示(诸如"不可得")存储(方框333)在用于该测试衬底的记录的合适字段中,并且进行日期邮戳操作(方框332)。如果来源和处理历史和检测数据已经被存储在被识别为指定进行再生的测试衬底(方框334)的数据库150中,则系统100可以终止(方框336)测试衬底历史和检测数据库存储操作,并开始如下所述确定用于数据库150的各个测试衬底的适当再生方法。如果没有,图9的操作可以被重复,如上所述产生(方框302)针对每一个剩余测试衬底的记录并且存储针对每一个剩余测试衬底的测试衬底处理历史数据。图10更详细地示出了操作350的实例,其可以被进行来利用再生算法引擎处理(图2方框154)诸如如图4所示的数据库150的测试衬底历史和检测数据库,以对于数据库150的每一个测试衬底适当地确定再生方法(在此实例中,晶格缺陷或金属污染物减少处理)。图10的操作优选在一个或者多个测试衬底已经以类似于如上结合图7所述的方式识别并且处理历史、来源历史以及检测数据已经被存储在用于这些测试衬底的数据库150之后进行。因此,再生方法可以在单个的测试衬底被读码器识别之后被选择并存储在测试衬底历史数据库150中,或者可以在例如一批测试衬底由图7的操作识别并且例如由图9的操作针对该批的测试衬底的每一个测试衬底存储了衬底数据之后,以单个测试衬底为基础对于该批测试衬底选择再生方法,并存储在测试衬底历史数据库中。针对特定的测试衬底读取(方框360)测试衬底历史和检测数据库150中的记录300a、300b...300n,以确定晶格缺陷减少处理是否是合适的,并且如果是的话,选择对于测试衬底合适的晶格缺陷或金属污染物减少处理。记录300a、300b...300n可以顺序处理或对于特定测试衬底选定特定的记录300a、300b...300n。被读取的记录300a、300b...300n被检查(方框362),以确定对于与数据库记录相关的测试衬底的检测结果是否指示晶格缺陷的可能性或金属污染物的可能性。如果是的话,基于检测结果(如果合适的话,衬底处理历史)指定(方框364)晶格缺陷或金属污染物减少处理,并且存储在用于该测试衬底的记录的字段392中。'系统100优选包括诸如图14的数据库380的数据库,其中可以存储用于大量的不同再生工艺(包括晶格缺陷或金属污染物减少处理)的详细指令。因此,数据库380可以包括用于各个再生工艺的记录382a…382n,其中各个记录包括字段384中的再生工艺的名称或其它简要描述、字段386中的识别码以及详细描述再生工艺的不同步骤的多个字段390。在此实例中,再生工艺可以包括用于再生多种具有特定类型的晶格缺陷的测试衬底的方法的集合。还因该理解,对于每一个待再生的测试衬底存储的详细处理历史容易允许再生方法被修改,以提高再生工艺的效率。一旦基于对于测试衬底的存储在数据库150中的检测历史(以及如果适当的话,处理历史)对于特定的测试衬底从再生工艺数据库380选择了优选的缺陷或污染物减少再生工艺,选定再生工艺的识别码被存储(方框364)在与该特定测试衬底相关的数据库150的记录300a...300n的字段392中。如果检测结果没有指示晶格缺陷或金属污染物的可能性,也可以检査(方框400)读取的记录300a、300b...300n,以确定包括衬底由其制造的来源坯料部分的来源数据是否指示了晶格缺陷或污染物的可能性。如果是,基于衬底来源数据(以及如果适当的话,衬底处理历史)指定(方框20402)晶格缺陷或金属污染物减少处理,并且将其存储在用于该测试衬底的记录的字段392中。如果衬底来源数据没有指示晶格缺陷或金属污染物的可能性,也可以检査(方框400)读取的记录300a、300b...300n,以确定衬底处理历史是否指示了晶格缺陷或污染物的可能性。如果是,基于衬底处理历史指定(方框412)晶格缺陷或金属污染物减少处理,并且将其存储在用于该测试衬底的记录的字段392中。图10的再生算法引擎持续检査被识别进行再生的测试衬底的各个记录,并且选择对于各个测试衬底的合适的再生工艺并将再生工艺识别码存储在用于该测试衬底的相应记录中,直到所有(方框420、422)的测试衬底历史记录已经被处理。图11更详细地示出了操作430的实例,其可以被进行来利用确认和存储在图4所示的测试历史数据库150中的再生方法将测试衬底物理地分类(图2方框160)和分离到多个类别中。图11的操作优选在一个或者多个测试衬底已经以类似于如上结合图7所述的方式识别和检测,并且测试衬底处理历史和检测数据库己经以类似于如上结合图10所述的方式被检査并且合适的再生工艺已经被存储在用于这些测试衬底的数据库150之后进行。在处理下一个测试衬底之前,测试衬底可以被识别、检测并且选择用于该测试衬底的再生工艺和测试衬底可以被分类和分离。或者,测试衬底可以一次按批被识别和检测,可以一次按批对于该批中的每一个测试衬底选择再生工艺,并且随后一次按批对测试衬底分类和分离。为了分类用于再生的测试衬底,测试衬底可以由合适的机械手172(图5)从晶盒或者其它储存箱柜118a、118b...118n取出,并且由合适的读码器126读取(图11方框450)的该测试衬底上的识别码。在一些应用中,还可以在此时检测测试衬底的晶格缺陷。利用读出的识别码,测试衬底历史数据库150的记录300a、300b...300n(图4)被读取(方框452),并且通过将测试衬底放置(方框470)到适当地再生晶盒118a...118n或其它储存箱柜中由机械手172分类测试衬底。在一个实施例中,每一个晶盒118a...118n可以与一种特定类型的再生工艺(包括晶格缺陷或金属污染物减少处理中的一种特定类型)相关。因此,例如,一个晶盒可以用于储存具有COP缺陷并且将进行适于该COP缺陷的退火处理的测试衬底。另一个晶盒可以用于储存具有OISF缺陷并且将进行适于该OISF缺陷的退火处理的测试衬底。另一个晶盒可以容纳如下衬底,所述衬底需要用于具有多种缺陷的组合等的衬底的缺陷处理。在所示的实施例中,意欲用于各个晶盒的再生工艺的识别码被存储在与该特定晶盒相关的晶盒数据库记录210a...210n的字段464(图3)中。为了识别对于正在由机械手172搬运的测试衬底的适当目标晶盒118a...118n,选择用于该测试衬底的再生工艺的识别码被从用于该测试衬底的测试历史数据库记录的字段392读出,并且用于己经被选择用于该再生工艺的晶盒的识别码被从晶盒数据库120读出。机械手172将测试衬底放置到被识别用于该再生工艺的晶盒的开口槽中。测试衬底被放置在其中的目标晶盒的识别码也可以被存储(方框470)在用于该特定测试衬底的测试历史数据库记录300a、300b...300n的字段472中。类似地,识别测试衬底被放置的晶盒和该晶盒的槽号的数据可以被存储在晶盒数据库120中。例如,该测试衬底的识别码可以被存储在用于目标晶盒的晶盒数据库120的合适记录中,以及存储在用于测试衬底被储存到其中的目标晶盒的槽的槽号字段264的合适的测试衬底识别码字段262中。在将测试衬底放置到目标晶盒118a...118n中之后,可以进行査询(方框476),以确定是否所有的指定进行再生的测试衬底已经被分类。如果没有,可以对于上一个目标晶盒是否放满了分类的测试衬底进行査询(方框478)。如果是的,可以通过将测试衬底和再生数据被储存到用于该晶盒的数据库120中的日期存储在字段479中,来对用于该晶盒的数据库120中的数据"印上日期"。此外,标签可以被打印(方框480)和贴到该晶盒上。图12示出了这样的晶盒标签500的实例。晶盒标签500优选由计算机生成,但是也可以以任何合适的方式生成。系统IOO可以打印标签500,使得标签500可以包括各种有用的信息。例如,图12的标签在部分502中识别晶盒识别码,在部分504中识别选择用于存储在晶盒中的测试衬底中的每一个的再生工艺。再生工艺可以由描述名称或识别码或两者来识别,并且还可以包括对再生工艺的步骤的描述。可以打印在标签500上506处的部分中的其它信息包括测试衬底被放置到晶盒中的日期、测试衬底的拥有者的身份或其它顾客信息、分类测试衬底的公司的身份以及意欲对晶盒中的测试衬底进行再生工艺的供应者的身份。此外,储存在晶盒中的所有测试衬底的列表可以被列在标签500面上的另一部分508中。此列表可以包括各个测试衬底的识别码和测试衬底被储存在其中的槽号。如果并非所有的测试衬底已经被分类,则机器人搬运系统可以识别(方框450)另一个测试衬底,根据再生工艺将其分类并且将其放置(方框452-470)到用于其再生工艺的合适的晶盒中。一旦所有测试衬底被分类(方框476),可以对所有还没有以类似于如上在图12中所述的方式贴标签的剩余晶盒打印(方框510)晶盒标签。容纳分类的测试衬底并且带有晶盒标签的晶盒做好了根据识别在各个晶盒标签上的再生工艺进行处理的准备。图13在590处示出了可以由再生工作者进行的操作的实例。根据其它的方面,在实际对测试衬底进行再生工艺之前,再生工作者可以对测试衬底进行确认工艺(步骤600),如图13所示。此确认可以包括确认测试衬底识别码、晶盒识别码和再生工艺识别码,如在下面讨论的图15中所更详细地说明的。在确认之后,附加识别码可以利用测试历史数据库150中的一些或者全部被任选地印(方框602)在各个测试衬底上。来自数据库150的信息例如可以通过网络连接、可移动或可擦除介质(诸如软盘或光学介质)或因特网传送到再生工作者。图16示出了具有第一识别码240的测试衬底130的实例,其通常由衬底制造商印制。利用测试衬底历史数据库,例如,由再生工作者将第二识别码610印制在测试衬底上。第二识别码(其实例被示于图17中)可以包括各种字母数字符和人眼可视或机器视力可读或两者的其他符号。例如,附加识别码可以包括测试衬底将要经受的再生工艺(诸如COP处理、BMD处理、COP/OISF处理的组合等)的识别符号612。第二识别码610还可以包括识别再生处理器的符号的字段614、识别第二识别码610被添加的日期或再生工艺被进行的日期的符号的字段616以及唯一地识别测试衬底的符号的字段618。字段618可以与由衬底制造商印制的码240相同,或者是由再生处理器产生的新的测试衬底识别码。在确认(方框600)衬底同一性和再生工艺之后并且在印制(方框602)第二识别码之后,测试衬底可以根据确认用于特定测试衬底的再生工艺进行再生(方框630)。如前面所述的,再生工艺可以根据特定测试衬底的被记录的处理历史以一定方式来选择,这不仅可以提高再生工艺的效率,而且可以减小被再生的测试衬底的不必要的减薄。图15示出了操作640的实例,其可以由再生工作者进行来在再生测试衬底之前确认各个测试衬底的同一性。如前面所述的,测试衬底可以被储存在诸如晶盒118a...118n的其中测试衬底已经按照再生工艺类型被分类的晶盒中。再生工作者可以具有类似于图1所示的系统100的计算机化的系统。为了确认测试衬底已经被恰当地分类并且指定了恰当的再生工艺,机械手172从晶盒118a...118n取出(方框650)测试衬底,扫描仪126扫描(方框652)测试衬底以读取印制或以其他方式布置在测试衬底上的测试衬底识别码。利用测试衬底识别码,传送到再生工作者的测试历史数据库150的相关部分可以被査找以获得该测试衬底识别码(图4字段306),以获得指定给该测试衬底的再生工艺(字段392)和晶盒(字段472)。可以将测试衬底的测试衬底识别码、再生工艺和晶盒识别码与打印在贴到测试衬底从其取出的晶盒上的标签182a...182n上的对应信息进行比较,以确认被送到再生工作者的测试衬底处于恰当的晶盒中,并且恰当的再生工艺被识别用于该晶盒和测试衬底。此外,可以将此信息与在任何打印报告(诸如可以随测试衬底的晶盒送给再生工作者的衬底ID报告(图8))中容纳的信息进行比较。在一些实施例中,可能期望的是,在发送给再生工作者的数据库(诸如测试历史数据库150或者晶盒数据库120(图3))中记录(方框656)已经确认被送到再生工作者的测试衬底处于恰当的晶盒中,并且恰当的再生工艺被识别用于该晶盒和测试衬底。在将测试衬底放回(方框660)之后,另一个测试衬底可以被从晶盒取出并如上所述地进行确认。一旦晶盒中的所有(方框662)测试衬底己经被确认,另一个标签可以被打印(方框664)并且贴到晶盒上,指明对于晶盒中每一个测试衬底已经确认了测试衬底的同一性和预期的再生工艺类型。或者,诸如贴到运送到再生工作者的晶盒的标签500的标签可以被标记,以指明确认。如上面结合图15所述地确认剩余的晶盒。在确认之后,如上所述,附加识别码可以印制在晶盒上。然后,各个经确认的晶盒的测试衬底可以以由晶盒的标签500或者测试衬底所附的报告所规定的方式再生。各种再生步骤对于本领域技术人员是公知的。此外,用于执行再生步骤的工具对于本领域技术人员是公知的。例如,抛光步骤可以由AppliedMaterialsReflexion工具来执行,清洁步骤可以由AppliedMaterialsOasis工具来执行。用于其他再生工艺的由AppliedMaterials,Inc.和其他制造商制造的其他工具对于本领域技术人员也是已知的。用于再生测试衬底和将测试衬底准备用于再生的所述技术可以利用用于制造软件、固件、硬件或其任意组合的标准编程和/或设计,被实现为制造方法、设备或物品。能够控制分类、再生和检测工艺的控制器300的示例性实施例被示于图18中。控制器300包括计算机,该计算机包括耦合到存储器308和外围计算机部件的中央处理器单元(CPU)306,其诸如为得自IntelCorporation,SantaClara,California的奔腾处理器(PentiumProcessor)。存储器308可以包括诸如CD或软盘驱动器的可擦除存储介质310、诸如硬盘驱动器的不可卸存储介质312以及随机访问存储器314。控制器300还可以包括多个接口卡,包括模拟和数字输入和输出板、接口板以及电机控制器板。工作者和控制器300之间的界面可以是通过显示器316和光笔318的。光笔318利用在光笔318的末端的光传感器检测由监视器显示器316发出的光。为了选择特定的屏幕或者功能,工作者触摸监视器316上的屏幕的指定区域,并且按压光笔318上的按钮。通常,被触摸的区域改变颜色或者新的菜单被显示,确认了用户和控制器300之间的通信。在一个方案中,控制器300包括存储在存储器308中(例如在不可卸存储介质312或在可擦除存储介质310上)的计算机可读代码320和相关的数据库。计算机可读代码320通常包括工艺控制代码,所述工艺控制代码操作机械手322以将衬底从炉子或者微波室转移到晶盒;操作加热器324,所述加热器324用于加热衬底并且可以是电阻加热器或者微波加热器;操作传感器326以探测或检测衬底,来确定缺陷和金属污染物类型和表面浓度水平;操作气流控制器328,以维持衬底处理室中的气体压强;以及操作读码器330来读取或布置衬底和晶盒上的识别信息。计算机可读代码320可以以任何常规的计算机可读编程语言(诸如汇编语言、0++或Fortran)写成。合适的程序代码利用常规的文档编辑器输入一个文件或多个文件中,并且存储或包含在存储器308的计算机可用介质中。如果输入的代码文本是高级语言,则代码被编译,然后所得的编译器代码与预编译的库例程的目标代码链接。为了执行链接/编译的目标代码,用户调用目标代码,使得CPU306读取和执行该代码,以执行程序中所确认的任务。存储在控制器300中的计算机可读代码例如包括如下程序代码,其用于针对各个读取测试衬底,从数据库获得描述各个读取测试衬底的存储的测试衬底数据,并且将与针对读取测试衬底的存储的测试衬底数据相关的晶格缺陷减少处理指定给各个读取衬底。此外,程序代码还可以被提供来针对各个读取测试衬底,从数据库获得描述各个读取测试衬底的存储的测试衬底数据,并且将相关的金属污染物减少处理或者甚至相关的铜减少处理指定给各个读取衬底。本文所用的术语"制造物品"是指以硬件逻辑(例如集成电路芯片、可编程门阵列(PGA)、专用集成电路(ASIC)等)或者计算机可读介质(诸如磁性存储介质(例如,硬盘驱动器、软盘、磁带等)、光学存储器(CD-ROM,光盘等)、易失性和非易失性存储器件(例如,EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可编程逻辑等)实现的代码或逻辑。计算机可读介质中的代码被控制器300存取和执行。实现优选实施例的程序代码还可以是可通过传输介质或在网络上从文件服务器存取。在此情况下,代码被实现于其中的制造物品可以包括传输介质,诸26如网络传输线、无线传输介质、通过空间传播的信号、无线电波、红外信号等。因此,"制造物品"可以包括代码被包含在其中的介质。此外,"制造物品"可以包括其中代码被包含、处理和执行的软件和硬件部件的组合。当然,本领域技术人员将意识到,可以对此构造进行多种修改,而不会偏离本发明的范围,并且制造物品可以包括本领域已知的任何承载信息的介质。在所述的实施方式中,再生准备和处理的某些方面被包括在计算机中,以指导测试衬底的搬运。在另外的实施方式中,再生准备和处理实施可以利用任何类型的与其它装置通信的电子装置(诸如手持计算机、掌上计算机、膝上型计算机、网络交换或路由器、电话装置、网络设备、无线装置等)来实施。图3、4、8禾B14示出了存储在计算机存储器中的数据库中所保持的某些信息。在另外的可选实施方式中,可以保持其它或不同类型的信息。图2、7、9、10、11、13禾卩15的所示操作示出了以一定次序发生的某些事件。在另外的可选实施方式中,某些操作可以以不同的次序执行,可以被修改或去除。而且,可以向上述的逻辑添加步骤,而仍然符合所述的实施例。此外,在此所述的操作可以顺序发生,或者有些操作可以被并行处理。此外,操作可以由一个处理单元或者由分布式的多个处理单元执行。被描述为由制造商执行的操作也可以由再生工作者执行。反之,被描述为由再生工作者执行的操作可以由制造商执行。多种巳知的晶格缺陷可能出现在衬底表面上。这些缺陷包括衬底表面处的晶体原生微粒(COP)、衬底表面处的本体微缺陷(BMD)密度以及氧化诱生层错(OISF)。这些缺陷可以以各种图案出现,包括常常被称为"环痕"的环形图案、常常被称为"红太阳"的盘形图案或COP图案。环形图案化和盘形分布缺陷图案被认为来源于硅晶体坯料生长,并且可能由于在制造工厂中进行的高温退火工艺而提高。下面的表I阐明了随着被认为存在于衬底表面附近的缺陷和缺陷图案的类型或类型的组合而不同的晶格缺陷减少处理的若干实例,所述晶格缺陷减少处理被认为可以减少或削减缺陷。这些处理包括基本退火加热处理,所述基本退火加热处理可以或可以不包括有助于去除缺陷的辅助气体。退火温度可以基本恒定,或者可以以受控方式升高。而且,冷却可以被控制,以使得温度以受控方式下降。还可以设置处理的最大持续时间。衬底也可以按批处理。还可以设置衬底的间距(垂直或水平间距)。可以选择参数,以最小化或减小滑移带的产生。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>在本发明的另一个方面,衬底识别工艺被用于从其它衬底分离的被金属污染物污染的衬底。然后,每一个读取的测试衬底根据针对各个读取测试衬底的存储的测试衬底数据,被指定金属污染物减少处理。读取的多个测试衬底还可以被分类成多个组,其中组中的每一个测试衬底具有相同的指定金属污染物减少处理。这些工艺可以以与上面对于晶格缺陷识别工艺所述的相同的方式进行。一个组中的每一个读取的测试衬底具有相同的确认的金属污染物和/或污染物水平,例如相同的确认的金属污染物可以是铜,或者可以被规定为可检测的表面污染水平大于10ppb的铜。存储的测试衬底数据还可以包括确认读取的测试衬底所经历的制造处理步骤(包括沉积和退火处理)的数据。因此,读取的多个衬底被分类成多个组,每一组测试衬底与如下相关(0相同的确认的处理步骤;以及(ii)相同的指定金属污染物或最小金属污染水平。每一组具有相同水平或类型污染物的读取测试衬底可以被储存在一个晶盒中,所述晶盒可以贴有表示与该组相关的金属污染物减少处理的标记。读取测试衬底还可以被检测,以确认测试衬底的金属污染物水平,并且针对该衬底的描述缺陷检测结果的测试衬底数据被存储在数据库中。在检测工艺中,多个衬底被测试,以检测表面上的金属污染物的类型或浓度水平。例如,具有特定金属污染物水平(例如大于10十亿分之一(ppbp的衬底可以被确定为具有高的污染水平,并且与其它衬底分离,以去除金属污染物。有利地,具有这样的高水平金属污染物的衬底与其它衬底独立地再生,以防止从高度污染的衬底析出的金属污染物污染其它的受污染水平更低或者未被污染的衬底。选定的衬底的金属污染物水平可以通过常规的测量技术(诸如通过扫描电子显微方法或者俄歇光谱)来检测。各个衬底上的金属污染物水平也可以利用用于测量痕量组分的元素分析技术(诸如ICP-MS(感应耦合等离子体质谱),ICP-OES(感应耦合等离子体光发射光谱),以及GFAAS(石墨炉原子吸收光谱))来检测。ICP-MS因其灵敏度和测试多元素的能力而成为优选的测试技术。在ICP-MS方法中,由离子、电子和中性粒子构成的等离子体或气体由氩形成。等离子体被用于原子化和离子化在衬底表面中存在的元素。然后,使得所得的离子通过一系列孔径锥镜进入真空质量分析仪,质量分析仪通过元素的质荷比(m/e)和质谱中的特定峰的强度(其与原始样品中的同位素(元素)的量成正比),确认元素的各种同位素。合适的ICP-MS设备是AgilentTech.Inc.,PaloAlto,California的7500系列。被确定包含足够高的金属污染物水平的衬底与其他衬底分离,以用于在专门或特别标记用于处理金属污染物的设备中进行处理。每一种金属污染物可以具有其自己的再生处理设备线,或当金属污染物的交叉污染不会影响后续的去除步骤时,多种不同的金属污染物可以在同一设备线中再生。特定金属污染物再生线的分离(诸如铜和非铜再生线)被用于避免交叉污染。即使采用含铜衬底的分离,也必须小心地避免衬底与衬底之间的接触,以减小一个批次中的衬底的交叉污染的可能性。还可以对被怀疑包含金属污染物(但其不可检测)的衬底进行加热和急冷,以帮助对金属污染物的检测。通常沉积或落在衬底表面上的诸如铜杂质的金属污染物常常在随后对衬底进行的处理步骤或清洁步骤中最终深深渗透到衬底本体中。当衬底是硅衬底时,当表面仅仅包含几乎不可检测的痕量水平的铜时,本体硅常常包含不可接受的高水平的铜。铜具有1X10"4cm々sec的在硅中的特别低的扩散系数,并且即使在低温下也在硅中快速扩散,导致器件失效。铜扩散甚至在室温下发生,因此在储存数月之后,本体硅中的铜扩散出来到达表面,从而污染所制造的器件。此外,即使表面金属污染物水平是可检测的,衬底也可以被加热,以将金属物质从表面下的本体衬底扩散到表面,从而进一步增大金属物质的表面浓度,以方便其去除。例如,硅衬底的本体中的铜污染可以被检测并且通过在将大量衬底运送进行再生之前或者甚至在衬底制造线中加热而提高。在再生工艺的一个实施例中,包括金属污染物(诸如含铜材料)的衬底被检测并且从该批的其他衬底中取出,以进行铜去除。含铜杂质可以包括元素铜或铜化合物。含铜杂质的衬底被加热,以将能量提供给衬底中的铜物质,从而使得铜物质从本体扩散到衬底表面。在一个方法中,衬底在可以是电阻加热炉或感应加热炉的炉中加热。在炉中,大量的衬底可以被同时处理以提高效率,并且搬运和环境条件应该被选择,以避免进一步污染衬底。衬底被加热到足以高到使得金属污染物(诸如含铜物质)处于衬底表面中的温度足够长的时间。在一个方案中,衬底被加热到至少约160°C,并且更典型地从约240-约440°C。温度被维持至少约50秒,并且更典型地从约60-约220秒的时间长度。在加热步骤之后,扩散到衬底表面的污染物现在可以利用ICP-MS或其他技术检测,并且还可以容易地去除具有高污染水平的表面区域。还可以控制被加热的衬底环境,提供期望的衬底表面层组成。例如,当在含氧环境中加热硅衬底时,硅衬底的表面层转化为二氧化硅层,二氧化硅层更容易由化学剥离工艺去除。因此,在一个方案中,在诸如空气或氧气的含氧环境中加热衬底。但是,硅衬底也可以在诸如氩气氛中的气氛中加热,使得表面层保持为硅层。扩散到表面的金属污染物被夹杂在表面层中其化合的位置。在加热之后,衬底以一定的急冷速率急冷,即被快速冷却,所述急冷速率足够高,以获得较之原始表面浓度水平更高的金属污染物表面浓度水平。因该注意,用于加热衬底的时间/温度以及冷却衬底的速率两者对于控制金属污染物的扩散率都是重要的。加热到太低的温度将使得金属污染物很少扩散或不扩散。此外,如果衬底不被快速急冷或冷却,金属污染物从表面扩散回衬底本体。因此,例如,衬底被加热并被快速急冷,以获得高于第一(原始)表面浓度水平的金属污染物的第二表面浓度水平。例如,可以获得较第一表面浓度水平高至少约20%或者甚至至少约50%的第二表面浓度水平。例如,在一个可以在可检测表面浓度水平非常低时使用的方案中,衬底被加热到一定的温度并加热一定的时间,然后被快速急冷,以获得较之金属污染物的原始表面浓度水平高至少约3倍的表面浓度水平。通常,表面中金属污染物(诸如铜)的第一或原始表面浓度水平小于约10ppb。衬底被加热并被急冷,以将表面铜浓度增大到至少约50ppb。衬底以平均急冷速率(即在整个冷却时间段中获得的急冷速率)快速急冷。例如,平均急冷速率可以通过如下方式确定将衬底被加热到的温度减去最终的冷却温度,然后除以按秒计的时间。因为冷却速率常常是非线性的,所以平均急冷速率是更准确的量度。在一个方案中,衬底被从上述的温度冷却到室温。例如,至少约3。C/s的、或者优选地至少约5°C/s的平均急冷速率是合适的。例如,当将衬底加热到至少约240°C的温度时,衬底可以在约1分钟内从该温度急冷到室温。在一个方法中,通过将衬底暴露到液氮蒸汽而被急冷。在另一个方案中,通过将微波辐射施加到衬底来加热衬底。微波辐射或微波加热发生器运行和建造成本更低,并且不要求像炉子那样的特殊电力线。并且,因为微波功率直接被含铜杂质物质吸收,所以其可以在更短的时间内加热衬底并且更高效地使用电力。铜物质被微波能量直接而不是通过传导热转移激发。微波功率优选地以至少约500瓦并且更典型地从约1000-约2000瓦或者甚至约1500瓦的功率水平施加。微波功率被施加至少约40秒并且更典型地从约95-约135秒的时间长度。在表II中示出了由ICP-MS方法所测量的通过微波功率加热对两个衬底的铜表面浓度的影响。在此实验中,铜污染衬底,8"直径硅衬底,在硅衬底本体中被铜污染。第二衬底是没有被铜污染的6"直径硅衬底。首先,在用微波能量加热处理30秒之后,两个衬底都具有低的铜表面浓度(由ICP-MS)测量。被污染的衬底在表面处具有约1.1ppb的铜,并且未污染的衬底在其表面处具有约0.123ppb的铜。但是,在用1550瓦下的微波能量加热处理60秒之后,被污染的衬底在表面处具有约233ppb铜的高的铜表面浓度。未污染的衬底在其表面处具有没有显著变化的约0.095ppb的铜。因此,在被污染的衬底中,在用微波能量加热处理60秒之后,铜的表面浓度提高200倍。此表面浓度的显著增大允许污染物铜通过去除具有高铜浓度的表面层而被从衬底容易地去除。其还允许利用ICP-MS方法更容易地检测衬底内的铜污染。<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>在导致金属污染物物质被夹杂在衬底表面中、上升到衬底表面的加热和急冷工艺步骤之后,利用一种或者多种不同的去除方法将金属污染物从衬底表面去除。在一个去除工艺中,可以通过化学机械抛光(CMP)研磨并抛掉衬底表面。典型地CMP设备抛光头,所述抛光头振动并将衬底压靠在抛光垫上,同时根据选定的浆料配方的研磨粒子浆料被供应到衬底和抛光垫之间。抛光垫通常具有由诸如聚氨酯的聚合物制成的多个层,并且可以包括用于增加尺寸稳定性的填料和外部弹性层。用于氧化物抛光的抛光垫通常较硬且是不可压縮的,并且具有表面沟槽,以方便浆料溶液和夹带粒子的分配。抛光垫的尺寸通常至少为衬底直径的数倍大,并且衬底被偏心地保持在抛光垫上,以防止将非平坦的表面抛光到衬底上。抛光浆料可以例如包括悬浮有研磨粒子(诸如胶体硅石、氧化铝、碳化硅或者甚至是金刚石粒子)的去离子水。垫和衬底两者可以被程序控制来根据工艺方案以不同的旋转速度和方向旋转,并且通常在其旋转轴彼此平行的情况下同时旋转,但是其旋转轴不是共线的,以防止将以锥面抛光到衬底上。CMP工艺去除衬底的表面层,去除的表面层的厚度依赖于研磨浆料、抛光垫组成、抛光时间、抛光压力以及其他变量。CMP抛光的发生被认为是化学和机械作用两者的结果,例如,发生化学变化的层被重复地形成在被抛光材料的表面上,然后被抛光掉。在经过在含氧环境下加热的硅衬底的抛光中,被诸如铜的金属污染物污染的氧化硅表面层被CMP工艺去除。通常,约2-约20微米并且更典型地约10微米的厚度的衬底被去除。另一种表面去除工艺使用化学剥离溶液来去除具有较高金属污染物浓度的衬底的表面层。化学剥离溶液可以由被选择来溶解表面层的酸或碱组成。通常,当包括硅衬底的衬底经过在诸如空气的含氧环境中加热时,表面层转化为二氧化硅层。于是,扩散到表面的金属污染物被夹杂在表面二氧化硅层中。对于这样的层,合适的化学剥离溶液包括HF(氢氟酸)溶液,所述氢氟酸溶液包括以例如30-40%HF浓度稀释在水中的HF。但是,如果硅衬底在惰性气氛中被加热,则表面层包括夹杂有金属污染物的元素硅,这样的层可以通过合适的酸性溶液去除。在另一个方案中,在衬底保持加热的同时在衬底环境中提供氢-卤气体。氢-卤气体包括元素形式或化合物形式的氢元素和卤元素,并且被选择来化学腐蚀掉包含污染物的衬底表面层。例如,如果衬底表面包括被诸如铜的金属污染物污染的硅,氟化氢气体可以被用于与硅化学反应,以形成可以被从衬底环境去除的氟化硅和金属污染物氟化物蒸汽。以能够有效地去除包含金属污染物的整个表面层面的流率和时间长度提供氢-卤气体。在一个实例中,包括HC1气体的氢-卤气体,例如无水HC1气体以大气压保持在衬底周围。无水HC1气体与衬底表面上的二氧化硅反应,以将表面腐蚀到所期望的深度。在一个实例中,可以以从约500-约5000sccm/min,或者例如以约3000sccm/min的流率提供氢-卤气体。在此方案中,衬底被保持在较高的温度下,例如从约200-500。C下,并且被支撑在不与HC1反应的石英炉(Si02)(例如管式炉)中。加热并随后从衬底表面去除扩散出的杂质的操作也可以被重复多个循时,衬底本体中的金属污染物浓度(例如铜物质浓度)已经被降低到足够低的水平,使得残余污染物不会影响后续的器件性能。循环的次数取决于铜物质的浓度和铜物质到衬底中的渗透深度以及提供给衬底的热处理。通常,操作循环次数足够高,以将衬底的浓度减小到小于约1x101Qatoms/cm2。在一个实例中,构成一个工艺循环的顺序的热处理、急冷和表面层去除工艺可以被重复约2到约10个循环,或者甚至约2到约5个循环。尽管图示并描述了本发明的示例性实施例,但是本领域普通技术人员可以设计包含本发明并且还在本发明范围内的其它实施例。例如,利用本方法可以分离、检测或从衬底去除其他缺陷或污染物。并且,对于本领域技术人员来说明显的是,本方法和设备可以再生除测试衬底之外的其他衬底。此外,术语"下方"、"上方"、"底"、"顶"、"向上"、"向下"、"第一"和"第二"以及其他相对或位置术语是针对图中的示例性实施例示出的,并且可互换。因此,所附权利要求不应当被限制为在此描述的用于说明本发明的优选方法、材料或控制布置的描述。权利要求1.一种再生用于测试半导体制造工具的测试衬底的方法,包括(a)从多个测试衬底读取多个测试衬底识别数据;(b)针对各个读取的测试衬底,从数据库获得描述所述读取的测试衬底的存储的测试衬底数据;以及(c)对于各个读取的测试衬底,指定与所述读取的测试衬底的所述存储的测试衬底数据相关的晶格缺陷减少处理。2.如权利要求1所述的方法,还包括如下操作中的至少之一(a)检测各个读取的测试衬底以识别晶格缺陷,并且将被检测的测试衬底的描述缺陷检测结果的测试衬底数据存储在所述数据库中;以及(b)将所述多个读取的测试衬底分类成多个组,其中一个组中的每一个测试衬底具有相同的指定晶格缺陷减少处理。3.如权利要求2所述的方法,其中一个组中的每一个读取的测试衬底具有相同的识别的晶格缺陷。4.如权利要求2所述的方法,还包括利用所述相同的指定晶格缺陷减少处理再生各个组的每一个读取的测试衬底。5.如权利要求1所述的方法,其中所述存储的测试衬底数据还包括识别所述读取的测试衬底从其制造的坯料的部分的数据。6.如权利要求5所述的方法,其中指定给各个读取的测试衬底的所述晶格缺陷减少处理取决于所述读取的测试衬底从其制造的识别的坯料部分。7.如权利要求5所述的方法,还包括将所述多个读取的测试衬底分类成多个组,各个组的测试衬底与相同识别的坯料部分以及相同指定的晶格缺陷减少处理相关。8.如权利要求1所述的方法,其中所述存储的测试衬底数据包括识别读取的测试衬底经历的包括膜沉积和退火处理在内的制造处理步骤的数据。9.如权利要求8所述的方法,还包括如下操作中的至少之一(a)将所述多个读取的测试衬底分类成多个组,各个组的测试衬底具有相关的相同的识别处理步骤和相同的指定晶格缺陷减少处理;以及(b)将各个组的读取的测试衬底储存在晶盒中,并且各个组的晶盒贴有表示与该组相关的所述相同晶格缺陷减少处理的标记。10.如权利要求9所述的方法,还包括为各个组的所述晶盒贴有表示存储在该组的晶盒中的各个测试衬底的所述测试衬底识别数据的标记。11.一种用于再生用于测试半导体制造工具的测试衬底的系统,所述测试衬底每一个都具有识别码,所述系统包括(a)读码器,其用于从测试衬底读取识别码;以及(b)控制器,其具有用于存储数据库的存储器,所述数据库包括表示各个测试衬底的所述识别码的数据和表示晶格缺陷减少处理的相关数据,其中所述控制器包括程序代码,用于针对各个读取的测试衬底从所述数据库获得描述各个读取的测试衬底的存储的测试衬底数据;以及用于针对各个读取的测试衬底指定与所述读取的测试衬底的所述存储的测试衬底数据相关的晶格缺陷减少处理。12.如权利要求11所述的系统,还包括用于转移测试衬底的机械手,并且其中,所述控制器控制所述机械手,以将测试衬底转移到具有相关的晶格缺陷减少处理的衬底储存容器。13.如权利要求11所述的系统,还包括在线传感器,用于检测各个读取的测试衬底以识别晶格缺陷,并且用于将被检测的测试衬底的描述缺陷检测结果的测试衬底数据存储在所述数据库中。14.一种用于再生用于测试半导体制造工具的测试衬底的制造物品,所述制造物品包括在计算机可读介质中实现的程序代码,所述程序代码能够使得控制器(a)将多个测试衬底识别数据存储在数据库中,每一个测试衬底识别数据识别多个测试衬底中的一个特定测试衬底;(b)从多种晶格缺陷减少处理中选择一种晶格缺陷减少处理,用于再生由所述多个测试衬底识别数据识别的所述多个测试衬底中的每一个;以及(C)将多个测试衬底晶格缺陷减少处理识别数据存储在所述数据库中,用于识别选择来再生测试衬底的再生工艺,所述测试衬底晶格缺陷减少处理识别数据与已存储的测试衬底识别数据相关。15.—种计算机可读介质,所述介质包含用于再生用于测试半导体制造工具的测试衬底的数据的计算机数据库,所述计算机可读介质包括(a)多个测试衬底识别数据,每一个测试衬底识别数据识别多个测试衬底中的一个特定测试衬底;(b)多个晶格缺陷减少处理数据,所述晶格缺陷减少处理数据与测试衬底识别数据相关。16.—种再生用于测试半导体制造工具的测试衬底的方法,包括(a)从多个测试衬底读取多个测试衬底识别数据;(b)针对各个读取的测试衬底,从数据库获得描述各个读取的测试衬底的存储的测试衬底数据;以及(c)对于各个读取的测试衬底,指定与各个读取的测试衬底的所述存储的测试衬底数据相关的金属污染物缺陷减少处理。17.如权利要求16所述的方法,还包括如下操作中的至少之一(1)检测各个读取的测试衬底以识别所述测试衬底的金属污染物水平,并且将所述衬底的描述检测结果的测试衬底数据存储在所述数据库中;以及(2)将所述多个读取的测试衬底分类成多个组,其中一个组中的各个测试衬底具有相同的指定金属污染物减少处理。18.如权利要求17所述的方法,其中一个组中的各个读取的测试衬底具有相同的识别的金属污染物。19.如权利要求18所述的方法,所述相同的识别的金属污染物是铜。20.如权利要求17所述的方法,其中所述存储的测试衬底数据包括识别读取的测试衬底经历的包括膜沉积和退火处理在内的制造处理步骤的数据。21.如权利要求17所述的方法,还包括将所述多个读取的测试衬底分类成多个组,各个组的测试衬底与(i)相同的识别处理步骤和(ii)相同的指定金属污染物或最小污染物水平相关。22.如权利要求21所述的方法,还包括如下操作的至少之一(1)将各组读取的测试衬底储存在晶盒中,并且各个组的晶盒贴有表示与该组相关的所述金属污染物减少处理的标记;以及(2)利用用于再生该组的各个读取的测试衬底的所述指定金属污染物减少处理再生该组的各个读取的测试衬底。23.—种再生用于测试铜制造工具的测试衬底的方法,包括(a)从多个测试衬底读取多个测试衬底识别数据;(b)针对各个读取的测试衬底,从数据库获得描述各个读取的测试衬底的存储的测试衬底数据;以及(c)对于各个读取的测试衬底,指定与各个读取的测试衬底的所述存储的测试衬底数据相关的铜污染物缺陷减少处理。24.如权利要求23所述的方法,还包括(1)检测各个读取的测试衬底以识别所述测试衬底的铜污染物水平,并且将所述衬底的描述检测结果的测试衬底数据存储在所述数据库中;以及(2)将所述多个读取的测试衬底分类成多个组,其中一个组中的各个测试衬底具有相同的指定铜污染物减少处理。25.—种再生用于半导体制造的衬底的方法,所述方法包括(a)提供包括金属污染物的衬底,所述金属污染物具有第一表面浓度水平;(b)加热所述衬底,以使得所述衬底的本体中的金属污染物扩散到所述衬底的表面;(c)以一定的急冷速率急冷所述衬底,所述急冷速率足够高,以获得比所述第一表面浓度水平高约至少约20%的金属污染物的第二表面浓度水平;以及(d)从所述衬底的所述表面去除所述金属污染物。26.如权利要求25所述的方法,其中(c)的特征在于如下的至少之(1)以一定的急冷速率急冷所述衬底,所述急冷速率足够高,以获得比所述第一表面浓度水平高约至少约50%的金属污染物的第二表面浓度水平;(2)以至少约3。C/s的平均急冷速率急冷所述衬底;以及(3)通过将所述衬底暴露于液氮蒸汽来急冷所述衬底。27.根据权利要求26所述的方法,其中所述第一表面浓度小于约10ppb,并且所述第二表面浓度水平为至少约50ppb。28.如权利要求25所述的方法,其中(b)的特征在于如下的至少之(1)将所述衬底加热到至少约16(TC的温度;以及(2)将所述衬底在含氧环境中或氢-卤气体环境中加热。29.—种再生半导体制造中的衬底的方法,所述方法包括(a)提供包括金属污染物的衬底,所述金属污染物具有第一表面浓度水平;(b)将微波辐射施加到所述衬底来加热所述衬底,以使得所述衬底的本体中的金属污染物扩散到所述衬底的表面;(c)以一定的急冷速率急冷所述衬底,所述急冷速率足够高,以获得比所述第一表面浓度水平高约至少约20%的金属污染物的第二表面浓度水平;以及(d)从所述衬底的所述表面去除所述金属污染物。30.如权利要求29所述的方法,其中(b)的特征在于如下至少之(1)施加功率水平至少约500瓦的微波辐射;(2)施加所述微波辐射至少约40秒的时间长度;以及(3)施加所述微波辐射至少约95-约135秒的时间长度。全文摘要在工艺(110)中,待再生的测试衬底被系统(100)识别,并且储存到晶盒(118中),每一个晶盒优选被赋予唯一的识别码,所述识别码可以包括字母数字符或其它符号。虽然结合硅测试衬底和晶盒描述了所示出的系统,但是应该理解,一些实施例可以针对其它类型的测试半导体和非半导体衬底,包括绝缘体上硅(SOI)、砷化镓、锗、硅锗、玻璃和其它测试衬底。并且,应该理解,可以使用除晶盒之外的其它储存容器或箱柜。一个实例是用于运输300mm衬底的FOUP。在计算机数据库(120)中,系统(100)存储待再生的各个测试衬底的识别码以及各个这样的测试衬底被储存在其中的特定晶盒(118)的识别码。系统(100)包括控制器,述控制器包括维护晶盒数据库(120)的合适计算机或计算机网络(124)。读码器(126)从待再生的各个测试衬底(130)读取识别码,以存储在数据库(120)中。文档编号G06F19/00GK101632080SQ200680050321公开日2010年1月20日申请日期2006年10月31日优先权日2005年11月2日发明者亚什贾·布特那格尔,克里什纳·维帕,宏王,罗纳德·拉亚达亚申请人:应用材料公司
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