技术领域
[0001] 本发明涉及集成电路制造应用技术领域，特别涉及一种静电消除装置及晶圆表面静电的消除方法。
相关背景技术
[0002] 晶圆在生产过程中会因为电子显微镜量测以及超纯水和显影液等冲刷摩擦等各种原因导致晶圆的表面形成电荷，若电荷无法导出而堆积在晶圆的表面，当电荷累积到一定数量以后会产生静电放电效应，从而损伤晶圆的表面。
[0003] 如图1所示，传统的消除晶圆表面静电的方法是通过使用去离子水11对晶圆12表面进行不断地冲洗并甩干，但这种方法并不能完全消除晶圆12表面的静电，晶圆12的表面仍有不少电荷121残留。
[0004] 因此，需要提出一种静电消除装置及晶圆表面静电的消除方法，以消除晶圆表面堆积的电荷，进而避免静电放电而导致晶圆表面损伤。
具体实施方式
[0033] 为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的静电消除装置及晶圆表面静电的消除方法作进一步详细说明。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。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
[0034] 本发明一实施例提供一种静电消除装置，用于消除晶圆表面堆积的电荷，所述静电消除装置包括：离子枪，设置于所述晶圆的外围，所述离子枪用于向所述晶圆表面发射带电离子，以中和所述晶圆表面的电荷；两个磁场线圈，分别设置于所述晶圆的上方和下方，所述两个磁场线圈用于向所述晶圆方向产生磁场，所述磁场随着所述晶圆表面电荷量的变化而变化；电荷检测单元，与所述磁场线圈信号连接，所述电荷检测单元用于根据所述磁场的变化而检测所述晶圆表面的电荷量。
[0035] 下面参阅图2对本实施例提供的静电消除装置进行详细介绍。
[0036] 在生产所述晶圆21的工艺过程中，会因为多种原因导致所述晶圆21表面产生电荷，例如采用电子显微镜量测所述晶圆21以及采用超纯水和显影液等冲刷摩擦所述晶圆21表面；若电荷无法从所述晶圆21表面导出而堆积在所述晶圆21表面，当电荷堆积到一定数量后会产生静电放电效应，从而损伤所述晶圆21的表面。
[0037] 因此，本实施例提供的所述静电消除装置用于消除所述晶圆21表面堆积的电荷。所述静电消除装置包括离子枪22、两个磁场线圈24以及电荷检测单元23。
[0038] 所述离子枪22设置于所述晶圆21的外围，所述离子枪22用于向所述晶圆21表面发射带电离子，所述离子枪22发射的带电离子与所述晶圆21表面的电荷的电性相反，以使得所述带电离子中和所述晶圆21表面的电荷。
[0039] 其中，优选所述离子枪22可移动地设置于所述晶圆21的外围，通过环绕所述晶圆21移动所述离子枪22，使得所述离子枪22能够围绕所述晶圆21的整个边缘向所述晶圆21的中心方向发射带电离子，进而使得所述晶圆21表面各个区域均能接收到带电离子且各个区域接收到的带电离子更加均匀，从而使得能够更加快速且均匀地中和所述晶圆21表面的电荷；并且，通过上下移动所述离子枪22，使得能够调整所述离子枪22向所述晶圆21的正面或背面发射带电离子；并且，通过移动调整所述离子枪22与所述晶圆21之间的夹角，使得能够将所述离子枪22的出口端对准所述晶圆21的正面或背面的不同区域，从而使得能够单独向所述晶圆21正面或背面的特定区域发射带电离子。
[0040] 需要说明的是，在其他实施例中，所述离子枪22可固定不动，例如将所述离子枪22水平设置，所述晶圆21也水平设置，所述离子枪22的出口端朝向所述晶圆21的正面或背面，通过旋转所述晶圆21使得所述晶圆21正面或背面的各个区域均能接收到所述离子枪22发射的带电离子，通过翻转所述晶圆21(从正面朝上翻转为背面朝上，或者从正面朝下翻转为背面朝下)使得所述晶圆21的正面和背面均能接收到所述离子枪22发射的带电离子。
[0041] 两个所述磁场线圈24分别设置于所述晶圆21的上方和下方，可以采用夹持部件(未图示)将所述晶圆21固定于两个所述磁场线圈24之间，所述两个磁场线圈24用于向所述晶圆21方向产生磁场241，当所述离子枪22向所述晶圆21表面发射带电离子使得所述晶圆21表面的电荷量发生变化时，所述晶圆21表面电荷量的变化会影响所述磁场241，使得所述磁场241随着所述晶圆21表面电荷量的变化而发生变化。
[0042] 所述电荷检测单元23与所述磁场线圈24信号连接，所述磁场241变化的信号会传输给所述电荷检测单元23，所述电荷检测单元23用于根据所述磁场241的变化而检测所述晶圆21表面的电荷量，得到所述晶圆21表面各个区域的电荷分布情况。
[0043] 所述静电消除装置还包括除静电室(未图示)，所述除静电室用于放置所述晶圆21、所述离子枪22、所述两个磁场线圈24和所述电荷检测单元23。
[0044] 此外，所述静电消除装置还包括机械臂(未图示)，所述机械臂可以用于将所述晶圆21传送并放置于所述除静电室内，并且，所述机械臂可以用于在采用所述离子枪22向所述晶圆21表面发射带电离子的过程中翻转所述晶圆21。
[0045] 所述除静电室为密闭设计，所述晶圆21可以通过所述机械臂传递进所述除静电室内，且所述机械臂自由灵活，可进行旋转，因此所述机械臂在所述除静电室内可以翻转所述晶圆21。此外，所述机械臂上设置的绝缘吸盘可以对所述晶圆21进行真空吸附，所述绝缘吸盘保证了所述机械臂在移动所述晶圆21的过程中不会产生静电，从而不会对所述晶圆21表面的电荷产生影响。
[0046] 并且，所述电荷检测单元23与所述离子枪22信号连接，以使得所述电荷检测单元23将所述电荷量的检测结果输出给所述离子枪22，所述离子枪22根据所述电荷量的检测结果发射带电离子。其中，在所述除静电室内，当所述磁场241变化的信号通过所述磁场线圈
24传递给所述电荷检测单元23时，由于所述电荷检测单元23与所述离子枪22信号相连接，所述电荷检测单元23能够将所述晶圆21表面的电荷量检测结果同步传递给所述离子枪22，所述离子枪22为自动装置，若所述离子枪22接收到的信号显示所述晶圆21表面堆积有电荷，则所述离子枪22会自动发射带电离子到所述晶圆21的表面上进行电荷中和，从而减少所述晶圆21表面的电荷量；当所述晶圆21表面的电荷量发生变化时，所述磁场241会受到影响，所述磁场241变化的信号随即传递给所述电荷检测单元23，所述电荷检测单元23将所述晶圆21表面的电荷量检测结果传递给所述离子枪22，所述离子枪22自动发射带电离子到所述晶圆21的表面上进行电荷中和，如此循环执行上述步骤，直至所述电荷检测单元23检测到所述晶圆21表面的电荷量在设定规格内(例如电荷量为0)，以实现消除晶圆21表面堆积的电荷，进而避免静电放电而导致晶圆21表面损伤的目的。
[0047] 综上所述，本发明提供的一种静电消除装置，用于消除晶圆表面堆积的电荷，所述静电消除装置包括：离子枪，设置于所述晶圆的外围，所述离子枪用于向所述晶圆表面发射带电离子，以中和所述晶圆表面的电荷；两个磁场线圈，分别设置于所述晶圆的上方和下方，所述两个磁场线圈用于向所述晶圆方向产生磁场，所述磁场随着所述晶圆表面电荷量的变化而变化；电荷检测单元，与所述磁场线圈信号连接，所述电荷检测单元用于根据所述磁场的变化而检测所述晶圆表面的电荷量。本发明提供的静电消除装置能够消除晶圆表面堆积的电荷，进而避免静电放电而导致晶圆表面损伤。
[0048] 本发明一实施例还提供一种晶圆表面静电的消除方法，参阅图3，所述晶圆表面静电的消除方法包括：
[0049] 步骤S1，提供一晶圆，所述晶圆表面堆积有待消除的电荷；
[0050] 步骤S2，采用所述的静电消除装置消除所述晶圆表面堆积的电荷；其中，采用所述离子枪向所述晶圆表面发射带电离子，以中和所述晶圆表面的电荷；并且，采用所述电荷检测单元根据所述磁场的变化而检测所述晶圆表面的电荷量。
[0051] 下面参阅2对本实施例提供的晶圆表面静电的消除方法进行详细介绍。
[0052] 按照步骤S1，提供一晶圆21，所述晶圆21表面堆积有待消除的电荷。
[0053] 在生产所述晶圆21的工艺过程中，会因为多种原因导致所述晶圆21表面产生电荷，例如采用电子显微镜量测所述晶圆21以及采用超纯水和显影液等冲刷摩擦所述晶圆21表面；若电荷无法从所述晶圆21表面导出而堆积在所述晶圆21表面，当电荷堆积到一定数量后会产生静电放电效应，从而损伤所述晶圆21的表面。
[0054] 按照步骤S2，采用所述的静电消除装置消除所述晶圆21表面堆积的电荷，在消除所述晶圆21表面堆积的电荷的过程中，采用所述离子枪22向所述晶圆21表面发射带电离子，以中和所述晶圆21表面的电荷，并采用所述电荷检测单元23根据所述磁场241的变化而实时检测所述晶圆21表面的电荷量。
[0055] 所述静电消除装置参见上述介绍，在此不再赘述。
[0056] 优选地，所述静电消除装置还包括除静电室(未图示)，所述离子枪22、所述两个磁场线圈24和所述电荷检测单元23设置于所述除静电室中。
[0057] 优选地，采用机械臂(未图示)将所述晶圆21传送并放置于所述除静电室内，并且，采用所述机械臂翻转所述晶圆21。并且，由于所述机械臂上设置的绝缘吸盘可以对所述晶圆21进行真空吸附，所述绝缘吸盘保证了所述机械臂在移动所述晶圆21的过程中不会产生静电，从而不会对所述晶圆21表面的电荷产生影响。
[0058] 优选地，在将所述晶圆21放置于所述除静电室内之前，所述晶圆表面静电的消除方法还包括：采用超纯水对所述晶圆21表面进行清洗。用超纯水清洗所述晶圆21表面，可以有效去除所述晶圆21表面的杂质和异物。
[0059] 并且，在采用所述超纯水对所述晶圆21表面进行清洗之后且在将所述晶圆21放置于所述除静电室内之前，所述晶圆表面静电的消除方法还包括：对所述晶圆21表面进行干燥处理。干燥方法可以为热板干燥。通过对所述晶圆21表面先进行超纯水清洗再进行干燥，可以有效减少所述晶圆21表面的部分电荷量。
[0060] 并且，所述电荷检测单元23与所述离子枪22信号连接，以使得所述电荷检测单元23将所述电荷量的检测结果输出给所述离子枪22，所述离子枪22根据所述电荷量的检测结果发射带电离子。其中，在所述除静电室内，当所述磁场241变化的信号通过所述磁场线圈
24传递给所述电荷检测单元23时，由于所述电荷检测单元23与所述离子枪22信号相连接，所述电荷检测单元23能够将所述晶圆21表面的电荷量检测结果同步传递给所述离子枪22，所述离子枪22为自动装置，若所述离子枪22接收到的信号显示所述晶圆21表面堆积有电荷，则所述离子枪22会自动发射带电离子到所述晶圆21的表面上进行电荷中和，从而减少所述晶圆21表面的电荷量；当所述晶圆21表面的电荷量发生变化时，所述磁场241会受到影响，所述磁场241变化的信号随即传递给所述电荷检测单元23，所述电荷检测单元23将所述晶圆21表面的电荷量检测结果传递给所述离子枪22，所述离子枪22自动发射带电离子到所述晶圆21的表面上进行电荷中和，如此循环执行上述步骤，直至所述电荷检测单元23检测到所述晶圆21表面的电荷量在设定规格内(例如电荷量为0)，以实现消除晶圆21表面堆积的电荷，进而避免静电放电而导致晶圆21表面损伤的目的。
[0061] 综上所述，本发明提供的晶圆表面静电的消除方法，包括：提供一晶圆，所述晶圆表面堆积有待消除的电荷；采用所述的静电消除装置消除所述晶圆表面堆积的电荷；其中，采用所述离子枪向所述晶圆表面发射带电离子，以中和所述晶圆表面的电荷；并且，采用所述电荷检测单元根据所述磁场的变化而检测所述晶圆表面的电荷量。本发明提供的晶圆表面静电的消除方法能够消除晶圆表面堆积的电荷，进而避免静电放电而导致晶圆表面损伤。
[0062] 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。
