CN109451642A - 一种静电消除装置及减少晶圆表面的静电残留的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种静电消除装置及减少晶圆表面的静电残留的方法，用于消除晶圆表面的静电残留，所述静电消除装置包括静电消除单元和容置单元，所述容置单元的内部具有一用于容置所述晶圆的容置腔，所述容置单元开设有至少一个与所述容置腔相连通的开口，所述静电消除单元固定连接于所述容置腔中，所述静电消除单元用于在非真空环境下提供电离的正负离子对所述晶圆进行静电消除，通过静电消除单元电离形成的正负电荷离子中和所述晶圆表面残留的静电，达到消除晶圆表面残留的静电的目的，有效防止晶圆表面的静电残留对后续制程的影响，从而提高了产品良率。

Description

一种静电消除装置及减少晶圆表面的静电残留的方法
技术领域
本发明涉及晶圆制造领域，涉及一种静电消除装置及减少晶圆表面的静电残留的方法。
背景技术
随着半导体技术的发展，晶圆制程中的缺陷的管控也越来越严格，传统的光学缺陷检测已不能完全满足晶圆制程中的缺陷的检测工作。电子扫描显微镜因其分辨率高，图像立体，此外，还可以进行成分分析及发现电学缺陷等优点而成为晶圆制程中的缺陷分析的重要工具。
图1，是电子扫描显微镜的成像示意图，图2，是现有技术中的一种晶圆104表面聚集电荷的示意图，请参考图1和图2，现有技术中的电子扫描显微镜包括电子枪100和信号探测器101，电子扫描显微镜的原理是利用电子枪100发射电子，电子轰击物体的表面并和物体的表面的原子的轨道电子或原子核相互作用形成二次电子102和背散射电子103，电子扫描显微镜的信号探测器101是通过收集二次电子102或背散射电子103进行模拟成像的，晶圆104在经过电子扫描显微镜后导致晶圆104表面残留有静电105，会对后续的制程产生影响。因此有必要解决晶圆104在经过电子扫描显微镜检测后晶圆104表面残留有静电105的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电消除装置及减少晶圆表面的静电残留的方法，以解决现有技术中的晶圆在经过电子扫描显微镜检测后晶圆表面残留有静电的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种静电消除装置，用于消除晶圆表面的静电残留，所述静电消除装置包括静电消除单元和容置单元，所述容置单元的内部具有一用于容置所述晶圆的容置腔，所述容置单元开设有至少一个与所述容置腔相连通的开口，所述静电消除单元固定连接于所述容置腔中，所述静电消除单元用于在非真空环境下提供电离的正负离子对所述晶圆进行静电消除。
优选地，所述静电消除单元为离子风机。
优选地，所述离子风机的出风口朝向所述晶圆。
优选地，所述静电消除装置还包括用于承载所述晶圆的载物台，所述载物台位于所述容置腔内。
优选地，所述静电消除装置还包括静电屏蔽单元，所述静电屏蔽单元设置于所述容置腔中。
优选地，所述静电屏蔽单元为致密的金属层或金属网或金属纸或金属布。
优选地，所述容置单元的材质为金属材质，或者所述容置单元的材质为非金属材质。
优选地，所述容置单元的形状为中空的长方体，或者所述容置单元的形状为中空的圆柱体。
优选地，所述容置单元采用可开启结构设计，所述可开启结构闭合时所述容置腔完全封闭。
优选地，所述开口的数量为两个，所述容置单元沿第一方向开设形成贯通的两个所述开口，所述静电消除装置还包括一用于输送所述晶圆的输送带单元和用于控制所述输送带单元的控制单元，所述输送带单元包括输送带和电机，所述控制单元包括光电传感器和PLC控制器，所述输送带为透明材质，所述电机用于驱动所述输送带运动，所述光电传感器位于靠近所述输送带单元行程终点处的所述输送带的下方，所述光电传感器的输入端用于检测所述输送带上的晶圆的位置，所述光电传感器的输出端连接于所述PLC控制器，所述PLC控制器用于接收并处理所述光电传感器的输出端反馈的信息，所述PLC控制器的控制信号的输出端连接所述电机的控制信号输入端，所述两个开口之间形成一输送通道，所述输送带单元的输送带位于所述输送通道的外部并且穿过所述输送通道，所述第一方向为水平方向。
优选地，所述输送带单元的传送路径上设置有一个或多个所述静电消除装置。
本发明还提供了一种减少晶圆表面的静电残留的方法，所述晶圆在电子扫描显微镜观察之后经过上述的静电消除装置。
与现有技术相比，本发明提供了一种静电消除装置及减少晶圆表面的静电残留的方法，所述静电消除装置包括静电消除单元和容置单元，所述容置单元的内部具有一用于容置所述晶圆的容置腔，所述容置单元开设有至少一个与所述容置腔相连通的开口，所述静电消除单元固定连接于所述容置腔中，所述静电消除单元用于在非真空环境下提供电离的正负离子对所述晶圆进行静电消除，所述减少晶圆表面的静电残留的方法包括以下步骤：所述晶圆在电子扫描显微镜观察之后经过本发明提供的静电消除装置。通过静电消除单元电离形成的正负电荷离子中和所述晶圆表面残留的静电，达到消除晶圆表面残留的静电的目的，有效防止晶圆表面的静电残留对后续制程的影响，从而提高了产品良率。
进一步，所述容置腔中还设置有静电屏蔽单元，所述静电屏蔽单元为致密的金属层或金属网或金属纸或金属布，使得所述容置腔不受外界的电荷干扰，进一步提高了所述晶圆表面的残留静电的中和效果。
附图说明
图1是电子扫描显微镜的成像示意图；
图2是现有技术中的一种晶圆表面聚集电荷的示意图；
图3是本发明实施例一提供的一种静电消除装置的结构示意图；
图4是本发明实施例一提供的另一种静电消除装置的结构示意图；
图5是本发明实施例一提供的另一种静电消除装置的结构示意图；
图6是本发明实施例一提供的另一种静电消除装置的结构示意图；
图7是本发明实施例二提供的一种静电消除装置的结构示意图；
图8是本发明实施例二提供的另一种静电消除装置的结构示意图；
图9是本发明实施例二提供的另一种静电消除装置的结构示意图；
其中，1-晶圆；2-静电消除单元；3-容置单元；4-离子风机；5-载物台；6-静电屏蔽单元；7-输送带单元；8，9-开口；10-翻盖；11-连接轴杆；12-凹槽；13-第一连接臂；14-凸起部分；15-输送带；16-电机；17-光电传感器；18-滚轮；100-电子枪；101-信号探测器；102-二次电子；103-背散射电子；104-晶圆；105-静电。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种静电消除装置及减少晶圆表面的静电残留的方法作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，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。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
实施例一
图3，是本发明实施例一提供的一种静电消除装置的结构示意图，请参考图3。一种静电消除装置，用于消除晶圆1表面的静电残留，所述静电消除装置包括静电消除单元2和容置单元3，所述容置单元3的内部具有一用于容置所述晶圆1的容置腔，所述容置单元3开设有至少一个与所述容置腔相连通的开口8，所述开口8用于存放所述晶圆1，所述静电消除单元2固定连接于所述容置腔中，所述静电消除单元2用于在非真空环境下提供电离的正负离子对所述晶圆1进行静电消除。通过静电消除单元2电离形成的正负电荷离子中和所述晶圆1表面残留的静电，达到消除晶圆1表面残留的静电的目的，有效防止晶圆1表面的静电残留对后续制程的影响，从而提高了产品良率。
图4，是本发明实施例一提供的另一种静电消除装置的结构示意图，请参考图4，进一步，所述静电消除单元2为离子风机4，应该意识到，这样的限定仅用于举例说明本发明静电消除单元的结构，在实践中所述离子风机4也可替换为离子棒等其他具有静电消除功能的物件。
进一步，所述离子风机4的出风口朝向所述晶圆1，提高所述晶圆1表面残留的静电与所述离子风机4电离形成的正负电荷离子的中和效果。
图5，是本发明实施例一提供的另一种静电消除装置的结构示意图，请参考图5，进一步，所述静电消除装置还包括用于承载所述晶圆1的载物台5，所述载物台5位于所述容置腔中。
进一步，所述静电消除装置还包括静电屏蔽单元6，所述静电屏蔽单元6设置于所述容置腔中，通过在所述容置腔中设置静电屏蔽单元6使得所述容置腔不受外界的电荷干扰，进一步提高了所述晶圆1表面的残留的静电与所述静电消除单元2电离形成的正负电荷离子的中和效果。
进一步，所述静电屏蔽单元6为致密的金属层或金属网或金属纸或金属布。
进一步，所述容置单元3的材质为金属材质，或者所述容置单元3的材质为非金属材质。
进一步，所述容置单元3的形状为中空的长方体，或者所述容置单元3的形状为中空的圆柱体，应该意识到，这样的限定仅用于举例说明的目的，在实践中所述容置单元3的形状可以根据需求来进行设置。
图6，是本发明实施例一提供的另一种静电消除装置的结构示意图，请参考图6，进一步，所述容置单元3采用可开启结构设计，所述容置单元3还包括翻盖10及连接轴杆11，所述容置单元3上靠近所述开口8的部分沿水平方向向内凹陷形成一凹槽12，所述容置单元3上垂直于所述开口8所在的端面的一端面向内凹陷形成一穿过所述凹槽12的盲孔，所述连接轴杆11置于所述盲孔内且所述连接轴杆11的尺寸与所述盲孔相匹配，所述翻盖10的一端面上设置有与所述开口8相匹配的凸起部分14，所述翻盖10上靠近所述边缘的部分向外延伸形成两个相互平行的第一连接臂13，所述两个第一连接臂13远离所述边缘的一端各开设有一个第一连接孔，所述连接轴杆11穿过所述第一连接孔将所述翻盖10与所述容置单元3连接起来，所述翻盖10可以绕着所述连接轴杆11旋转从而实现所述容置单元3的开启和关闭，所述翻盖10所述可开启结构闭合时所述容置腔完全封闭，通过拥有完全封闭的内腔的容置单元3将所述晶圆1与外界隔离，进一步，所述凸起部分14上还设置有静电屏蔽单元6，避免所述晶圆1载静电消除的过程中受到外界的电荷干扰，进一步提高了所述晶圆1表面的残留的静电与所述静电消除单元2电离形成的正负电荷离子的中和效果。
实施例二
图7，是本发明实施例二提供的一种静电消除装置的结构示意图，请参考图7，与实施例一的区别在于：所述开口9的数量为两个，所述容置单元3沿第一方向开设形成贯通的两个所述开口9，所述静电消除装置还包括一用于输送所述晶圆1的输送带15单元7和用于控制所述输送带15单元7的控制单元，所述输送带15单元7包括输送带15和电机16，所述控制单元包括光电传感器17和PLC控制器，所述输送带15为透明材质，所述电机16用于驱动所述输送带15运动，所述光电传感器17位于靠近所述输送带15单元7行程终点处的所述输送带15的下方，所述光电传感器17的输入端用于检测所述输送带15上的晶圆1的位置，所述光电传感器17的输出端连接于所述PLC控制器，所述PLC控制器用于接收并处理所述光电传感器17的输出端反馈的信息，所述PLC控制器的控制信号的输出端连接所述电机16的控制信号输入端，所述两个开口9之间形成一输送通道，所述输送带15单元7的输送带15位于所述输送通道的外部并且穿过所述输送通道，所述第一方向为水平方向，通过在所述静电消除装置上设置输送带15单元7对所述晶圆1的表面进行批量静电消除，大大提高了生产效率。应该意识到，这样的限定仅用于举例说明的目的，图8，是本发明实施例二提供的另一种静电消除装置的结构示意图，请参考图8，所述晶圆11通过滚轮18进行传送。
进一步，所述输送带15单元7的传送路径上设置有一个所述静电消除装置，应该意识到，在所述输送带15单元7的传送路径上设置多个所述静电消除装置可以提高所述晶圆11表面的残留的静电与所述静电消除单元电离形成的正负电荷离子的中和效果，图9，是本发明实施例二提供的另一种静电消除装置的结构示意图，请参考图9，所述输送带15单元7的传送路径上设置有多个所述静电消除装置。
实施例三
本发明还提供了一种减少晶圆1表面的静电残留的方法，包括以下步骤：所述晶圆1在电子扫描显微镜观察之后经过上述的静电消除装置，通过静电消除单元电离形成的正负电荷离子中和所述晶圆1表面残留的静电，达到消除晶圆1表面残留的静电的目的，有效防止晶圆1表面的静电残留对后续制程的影响，从而提高了产品良率。
综上所述，本发明提供了一种静电消除装置及减少晶圆表面的静电残留的方法，所述静电消除装置包括静电消除单元和容置单元，所述静电消除单元固定连接于所述容置腔中，所述静电消除单元用于在非真空环境下提供电离的正负离子对所述晶圆进行静电消除，所述减少晶圆表面的静电残留的方法包括以下步骤：所述晶圆在电子扫描显微镜观察之后经过本发明提供的静电消除装置。通过静电消除单元电离形成的正负电荷离子中和所述晶圆表面残留的静电，达到消除晶圆表面残留的静电的目的，有效防止晶圆表面的静电残留对后续制程的影响，从而提高了产品良率。
进一步，所述容置腔中还设置有静电屏蔽单元，所述静电屏蔽单元为致密的金属层或金属网或金属纸或金属布，使得所述容置腔不受外界的电荷干扰，进一步提高了所述晶圆表面的残留静电的中和效果。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的测试方法而言，由于其采用的测试装置与实施例公开的装置部分相对应，所以对其中涉及的测试装置描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (12)

1.一种静电消除装置，用于消除晶圆表面的静电残留，其特征在于，所述静电消除装置包括静电消除单元和容置单元，所述容置单元的内部具有一用于容置所述晶圆的容置腔，所述容置单元开设有至少一个与所述容置腔相连通的开口，所述静电消除单元固定连接于所述容置腔中，所述静电消除单元用于在非真空环境下提供电离的正负离子对所述晶圆进行静电消除。
2.如权利要求1所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述静电消除单元为离子风机。
3.如权利要求2所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述离子风机的出风口朝向所述晶圆。
4.如权利要求1所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述静电消除装置还包括用于承载所述晶圆的载物台，所述载物台位于所述容置腔内。
5.如权利要求1所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述静电消除装置还包括静电屏蔽单元，所述静电屏蔽单元设置于所述容置腔中。
6.如权利要求5所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述静电屏蔽单元为致密的金属层或金属网或金属纸或金属布。
7.如权利要求5所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述容置单元的材质为金属材质，或者所述容置单元的材质为非金属材质。
8.如权利要求1所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述容置单元的形状为中空的长方体，或者所述容置单元的形状为中空的圆柱体。
9.如权利要求1所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述容置单元采用可开启结构设计，所述可开启结构闭合时所述容置腔完全封闭。
10.如权利要求1所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述开口的数量为两个，所述容置单元沿第一方向开设形成贯通的两个所述开口，所述静电消除装置还包括一用于输送所述晶圆的输送带单元和用于控制所述输送带单元的控制单元，所述输送带单元包括输送带和电机，所述控制单元包括光电传感器和PLC控制器，所述输送带为透明材质，所述电机用于驱动所述输送带运动，所述光电传感器位于靠近所述输送带单元行程终点处的所述输送带的下方，所述光电传感器的输入端用于检测所述输送带上的晶圆的位置，所述光电传感器的输出端连接于所述PLC控制器，所述PLC控制器用于接收并处理所述光电传感器的输出端反馈的信息，所述PLC控制器的控制信号的输出端连接所述电机的控制信号输入端，所述两个开口之间形成一输送通道，所述输送带单元的输送带位于所述输送通道的外部并且穿过所述输送通道，所述第一方向为水平方向。
11.如权利要10所述的一种静电消除装置，其特征在于，所述输送带单元的传送路径上设置有一个或多个所述静电消除装置。
12.一种减少晶圆表面的静电残留的方法，其特征在于，包括以下步骤：所述晶圆在电子扫描显微镜观察之后经过如权利要求1-11所述的静电消除装置。
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