阅读说明：本技术 一种静电消除装置和方法以及电子扫描显微镜 (static eliminating device and method and electronic scanning microscope ) 是由 汪金凤 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种静电消除装置,通过接地部件、第一静电传输部件以及第二静电传输部件之间的配合来对晶圆表面的静电电荷残留进行释放,避免由于静电无法释放完全导致影响后续制程的情况产生。其中所述第一静电传输部件设置在所述接地部件上,所述第二静电传输部件设置在所述晶圆表面。本发明提供的装置的硬件成本与现有技术比较相对较低,且操作方法简单。本发明还提出一种电子扫描显微镜,可在电子扫描显微镜上安装可移动的导电pin针,在电子扫描显微镜量测结束后,通过导电pin针接触晶圆的方式将晶圆上残留的静电电荷导出。且不改变晶圆原有的制程,也无需另设机台。本发明还提出一种静电消除方法,利用所述装置。(The invention discloses electrostatic elimination devices, which release electrostatic charge residue on the surface of a wafer through the cooperation of a grounding part, a th electrostatic transmission part and a second electrostatic transmission part, and avoids the situation that the subsequent process is influenced because static electricity cannot be completely released, wherein the th electrostatic transmission part is arranged on the grounding part, and the second electrostatic transmission part is arranged on the surface of the wafer.)

一种静电消除装置和方法以及电子扫描显微镜

技术领域

本发明涉及晶圆制造领域，尤其是涉及一种静电消除装置和方法以及电子扫描显微镜。

背景技术

随着半导体技术的发展，对于晶圆制程中缺陷的管控也越来越严格，然而传统的光学缺陷检测已不能满足晶圆制程中的缺陷的检测工作。电子扫描显微镜由于其具有分辨率高，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缺陷分析的重要工具。

电子扫描显微镜的原理是利用电子枪1发射电子，电子打在物体表面和表面原子的轨道电子或原子核相互作用形成二次电子和背散射电子，最后探测器2通过收集二次电子或背散射电子模拟形成图像。如图1所示，由于电子扫描显微镜利用电子束扫描成像，晶圆3在经过电子扫描显微镜的扫描后会有一些电荷残留，对于晶圆上导电性能不好的层(layer)，如65NOR SPA1 ASI layer，其晶背有ONO(Oxide-Nitride-Oxide)结构会导致电子难以释放，对后面的制程造成影响，从而造成晶圆缺陷的产生。现有技术中针对会对后续制程造成缺陷的影响，只能选择关闭站点，在后道制程进行监控，但在实际监控过程中会影响时效性，扩大问题的影响，对生产厂家造成损失。

专利CN109451642A公开了一种静电消除装置及减少晶圆表面的静电电荷残留的方法，所述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。所述专利公开的技术方案相当于在晶圆原有制程的流程外另外加入了一组机台和流程专门用于静电消除，且其方案需要很多硬件支持，成本高，操作流程复杂。

因此，需要提出一种硬件成本低且操作简单的用于静电消除的方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种静电消除装置和方法以及电子扫描显微镜，用以解决现有技术中需要很多硬件支持，成本高，操作流程复杂等问题。

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提出一种静电消除装置，用于消除晶圆表面的静电电荷，包括接地部件、第一静电传输部件以及第二静电传输部件；

所述第一静电传输部件设置在所述接地部件上，所述第二静电传输部件设置在所述晶圆表面；

当所述第一静电传输部件与所述第二静电传输部件接触时，所述晶圆表面的静电电荷依次通过所述第二静电传输部件、所述第一静电传输部件、所述接地部件，所述接地部件接地以将所述晶圆表面的静电电荷导出。

可选的，所述第一静电传输部件包括导电pin针，当所述导电pin针与所述第二静电传输部件接触时，所述晶圆表面的静电电荷依次通过所述第二静电传输部件、所述导电pin针、所述接地部件。

可选的，所述导电pin针的数量为多个。

可选的，所述第二静电传输部件包括导电衬垫，当所述导电pin针与所述导电衬垫接触时，所述晶圆表面的静电电荷依次通过所述导电衬垫和所述导电pin针传入所述接地部件。

可选的，所述导电衬垫设置在所述晶圆的切割线内。

可选的，所述导电衬垫的数量为多个，所述导电衬垫间隔设置在所述晶圆上。

可选的，所述导电衬垫的数量为7个。

可选的，所述接地部件包括一驱动部件，所述驱动部件与所述第一静电传输部件连接，并用于驱动所述第一静电传输部件做靠近或远离所述第二静电传输部件的运动。

本发明的第二方面提出一种电子扫描显微镜，包括上述特征描述中任一项所述的接地部件以及第一静电传输部件。

本发明的第三方面还提出一种静电消除方法，利用上述特征描述中任一所述的静电消除装置。

可选的，所述方法包括：

S1：在所述晶圆上设置所述第二静电传输部件；

S2：所述接地部件驱动所述第一静电传输部件与所述第二静电传输部件接触；

S3：所述接地部件驱动所述第一静电传输部件远离所述第二静电传输部件。

可选的，所述S2包括：

S21：设定所述第一静电传输部件与所述第二静电传输部件的接触时间；

S22：所述接地部件驱动所述第一静电传输部件与所述第二静电传输部件接触；

S23：判断所述接地部件驱动所述第一静电传输部件与所述第二静电传输部件已接触时间是否等于设定的接触时间，若是，则进入S3，若否，则返回S22。

本发明提出一种静电消除装置，用于消除晶圆表面的静电电荷，与现有技术不同之处在于，通过接地部件、第一静电传输部件以及第二静电传输部件之间的配合来对晶圆表面的静电电荷残留进行释放，避免由于静电无法释放完全导致影响后续制程的情况产生。其中所述第一静电传输部件设置在所述接地部件上，所述第二静电传输部件设置在所述晶圆表面。本发明提供的装置的硬件成本与现有技术比较相对较低，且操作方法简单。

另外，所述第一静电传输部件与所述第二静电传输部件的数量均可设置为多个，可以更加有效地减少消除晶圆表面的静电电荷所需的时间。另外，所述第二静电传输部件可为导电衬垫，可将所述导电衬垫设置在所述晶圆的切割线内以保护所述晶圆的结构。

本发明还提出一种电子扫描显微镜，利用所述装置中的接地部件以及第一静电传输部件，可在电子扫描显微镜上安装可移动的导电pin针，在电子扫描显微镜量测结束后，通过导电pin针接触晶圆的方式将晶圆上残留的静电电荷导出。且不改变晶圆原有的制程，也无需另设机台。

本发明还提出一种静电消除方法，利用所述装置。可根据晶圆的实际情况来预先设定所述第一静电传输部件与所述第二静电传输部件的接触时间，确保静电电荷能够释放完全。

附图说明

图1为现有技术中电子扫描显微镜的工作示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种静电消除装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的晶圆结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的晶圆结构示意图；

图5为本发明又一实施例提供的一种静电消除方法流程图；

其中，图1中：1-电子枪，2-探测器，3-晶圆；

图2至图4中：10-接地部件，20-第一静电传输部件、30-第二静电传输部件，40-晶圆，401-切割线，50-静电电荷，60-驱动部件，70-支撑部件。

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，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，本发明的第一方面提出一种静电消除装置，用于消除晶圆40表面的静电电荷50，包括接地部件10、第一静电传输部件20以及第二静电传输部件30。所述第一静电传输部件20设置在所述接地部件10上，所述第二静电传输部件30设置在所述晶圆40表面。当所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30接触时，所述晶圆40表面的静电电荷50依次通过所述第二静电传输部件30、所述第一静电传输部件20、所述接地部件10，所述接地部件10接地以将所述晶圆40表面的静电电荷50导出。

与现有技术不同之处在于，通过接地部件10、第一静电传输部件20以及第二静电传输部件30之间的配合来对晶圆40表面的静电电荷50残留进行释放，避免由于静电无法释放完全导致影响后续制程的情况产生。其中所述第一静电传输部件20设置在所述接地部件10上，所述第二静电传输部件30设置在所述晶圆40表面。本发明提供的装置的硬件成本与现有技术比较相对较低，且操作方法简单。

进一步地，所述第一静电传输部件20可设置为导电pin针，当所述导电pin针与所述第二静电传输部件30接触时，所述晶圆40表面的静电电荷50依次通过所述第二静电传输部件30和所述导电pin针传入所述接地部件10，由于所述接地部件10接地，因此可以将所述晶圆40表面的静电电荷50导出。导电pin针的硬件成本很低，而且可以可以起到减少对晶圆40损伤的作用。

可选地，所述导电pin针的数量为多个，如图2所示，在本发明实施例中，所述导电pin针的数量为5个，但是并不局限于5个，还可以更多，具体需根据晶圆40的实际情况来选择。例如，可根据晶圆40的大小来适当调整所述导电pin针的数量。若是晶圆40比较大，则相应地增加所述导电pin针的数量，若是晶圆40比较小，则相应地减少所述导电pin针的数量。更多的所述导电pin针可以有效地减少消除晶圆40表面的静电电荷50所需的时间，当然也意味着硬件成本的增加，因此需要根据实际需要来选择，在此不做限制。

可选地，如图2所示，所述第二静电传输部件30包括导电衬垫(也即导电pad)，当所述导电pin针与所述导电衬垫接触时，所述晶圆40表面的静电电荷50依次通过所述导电衬垫、所述导电pin针、所述接地部件10。

进一步地，如图3和图4所示，可所述导电衬垫设置在所述晶圆40的切割线401内。将所述导电衬垫设置在所述晶圆40的切割线401内以保护所述晶圆40的结构。

可选地，所述导电衬垫的数量为多个，所述导电衬垫间隔设置在所述晶圆40上。在本发明实施例中，所述导电衬垫的数量为7个，也即在所述晶圆40上7个位置设置所述导电衬垫。本领域技术人员应当理解的是，所述导电衬垫还可以是其它数量，具体数量可根据实际需要来选择合适的数量。例如，可根据晶圆40的大小来适当调整所述导电衬垫的数量。若是晶圆40比较大，则相应地增加所述导电衬垫的数量，若是晶圆40比较小，则相应地减少所述导电衬垫的数量。更多的所述导电衬垫可以有效地减少消除晶圆40表面的静电电荷50所需的时间，当然也意味着硬件成本的增加，因此需要根据实际需要来选择，在此不做限制。需要注意的是，所述pin针和所述导电衬垫的数量可以相等也可以不相等，也即一个所述pin针只对应接触一个所述导电衬垫，也可多个所述pin针对应接触一个所述导电衬垫，甚至还可有部分所述导电衬垫没有对应接触的所述pin针。其中，一个所述pin针只对应接触一个所述导电衬垫为最优的选择，可以在保证有效地减少消除晶圆40表面的静电电荷50所需时间的同时最大限度的减少成本。

进一步地，如图2所示，所述接地部件10包括一驱动部件60，所述驱动部件60与所述第一静电传输部件20连接，并用于驱动所述第一静电传输部件20做靠近或远离所述第二静电传输部件30的运动。可通过软件控制所述驱动部件60以进一步控制所述第一静电传输部件20的动作，可根据晶圆40的实际情况来预先设定所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30的接触时间，确保静电电荷50能够释放完全。例如，根据所述晶圆40的实际情况在软件中将所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30的接触时间设定为5秒。在所述装置对所述晶圆40进行静电消除过程时，所述驱动部件60驱动所述第一静电传输部件20做靠近所述第二静电传输部件30的运动，直至所述第一静电传输部件20接触所述第二静电传输部件30，等到所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30的接触时间达到预先设定的5秒时，所述驱动部件60驱动所述第一静电传输部件20做远离所述第二静电传输部件30的运动，至此整个静电消除过程完成。通过所述驱动部件60的控制可以确保所述晶圆40的静电电荷50能够释放完全。另外，所述驱动部件60除了可以控制所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30的接触时间外，还可以控制所述第一静电传输部件20和所述晶圆40的接触位置。例如，如图3所示，所述导电衬垫数量为7个，7个所述导电衬垫散布在所述晶圆40上，所述驱动部件60可控制第一静电传输部件20运动至能接触所述晶圆40上所述导电衬垫对应的位置。

可选地，还可设置一支撑部件70用于承载所述晶圆40。

本发明实施例还提出一种电子扫描显微镜，包括上述特征描述中任一项所述的接地部件10以及第一静电传输部件20。例如，若所述第一静电传输部件20选用导电pin针，可在电子扫描显微镜的机台上安装可移动的导电pin针，在电子扫描显微镜量测结束后，通过导电pin针接触晶圆40的方式将晶圆40上残留的静电电荷50导出。且不改变晶圆40原有的制程，也无需另设机台。

所述接地部件10可直接利用所述电子扫描显微镜的机台来代替，与所述装置类似地，可在所述机台上设置一驱动部件60，所述驱动部件60与所述导电pin针连接，并用于驱动所述导电pin针做靠近或远离所述导电衬垫的运动。可通过软件控制所述驱动部件60以进一步控制所述导电pin针的动作，可根据晶圆40的实际情况来预先设定所述导电pin针与所述导电衬垫的接触时间，确保静电电荷50能够释放完全。例如，根据所述晶圆40的实际情况在软件中将所述导电pin针与所述导电衬垫的接触时间设定为5秒。在所述电子扫描显微镜对所述晶圆40扫描完成后，对所述晶圆40进行静电消除，所述驱动部件60驱动所述导电pin针做靠近所述导电衬垫的运动，直至所述导电pin针接触所述导电衬垫，等到所述导电pin针与所述导电衬垫的接触时间达到预先设定的5秒时，所述驱动部件60驱动所述导电pin针做远离所述导电衬垫的运动，至此整个静电消除过程完成。通过所述驱动部件60的控制可以确保所述晶圆40的静电电荷50能够释放完全。在不需要对所述晶圆40进行静电消除时，所述驱动部件60可驱动所述导电pin针进入所述电子扫描显微镜的机台内。

本发明实施例还提出一种静电消除方法，利用上述特征描述中任一所述的静电消除装置。

可选地，如图5所示，所述方法可具体包括：

S1：在所述晶圆40上设置所述第二静电传输部件30；

S2：所述接地部件10驱动所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30接触；

S3：所述接地部件10驱动所述第一静电传输部件20远离所述第二静电传输部件30。

可选地，所述S2包括：

S21：设定所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30的接触时间；

S22：所述接地部件10驱动所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30接触；

S23：判断所述接地部件10驱动所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30已接触时间是否等于设定的接触时间，若是，则进入S3，若否，则返回S22。

本发明提出的方法可根据晶圆40的实际情况来预先设定所述第一静电传输部件20与所述第二静电传输部件30的接触时间，确保静电电荷50能够释放完全。

综上所述，本发明提出一种静电消除装置，用于消除晶圆表面的静电电荷，与现有技术不同之处在于，通过接地部件、第一静电传输部件以及第二静电传输部件之间的配合来对晶圆表面的静电电荷残留进行释放，避免由于静电无法释放完全导致影响后续制程的情况产生。其中所述第一静电传输部件设置在所述接地部件上，所述第二静电传输部件设置在所述晶圆表面。本发明提供的装置的硬件成本与现有技术比较相对较低，且操作方法简单。

另外，所述第一静电传输部件与所述第二静电传输部件的数量均可设置为多个，可以更加有效地减少消除晶圆表面的静电电荷所需的时间。另外，所述第二静电传输部件可为导电衬垫，可将所述导电衬垫设置在所述晶圆的切割线内以保护所述晶圆的结构。

本发明还提出一种电子扫描显微镜，利用所述装置中的接地部件以及第一静电传输部件，可在电子扫描显微镜上安装可移动的导电pin针，在电子扫描显微镜量测结束后，通过导电pin针接触晶圆的方式将晶圆上残留的静电电荷导出。且不改变晶圆原有的制程，也无需另设机台。

本发明还提出一种静电消除方法，利用所述装置。可根据晶圆的实际情况来预先设定所述第一静电传输部件与所述第二静电传输部件的接触时间，确保静电电荷能够释放完全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

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。