[发明专利]晶圆表面电荷消除装置及方法

权利要求书

1.一种晶圆表面电荷消除装置，其特征在于，其包括一外壳(1)、一隔板(3)及一上极板(2)；

所述外壳(1)形成一密闭腔体；

所述隔板(3)固定在所述外壳(1)中部，其收缩时所述外壳(1)形成的密闭腔体连通为一体，使上腔室内的带电空气进入下腔室，与工作台(5)上的待处理晶圆(9)接触，中和待处理晶圆(9)表面的电荷；其展开时使所述外壳(1)形成的密闭腔体隔离为密闭上腔室及密闭下腔室，通过上电极(21)和下电极(31)对上极板(2)和隔板(3)施加相反电性的直流电压，对上腔室内的气体进行电离，形成等离子气体；

隔板(3)同外壳(1)的侧壁及底板之间形成密闭下腔室，隔板(3)同外壳(1)的侧壁及顶板之间形成密闭上腔室；

下腔室处的外壳(1)侧壁设置有能打开及关闭的晶圆放置门；

所述上极板(2)设置在所述上腔室内并平行于所述隔板(3)；

所述外壳(1)为绝缘材质；

所述上极板(2)及隔板(3)均为导电材质；

所述上极板(2)连接有上电极(21)；

所述隔板(3)连接有下电极(31)；

所述下腔室内放置有电荷量测装置(6)及能升降及旋转的工作台(5)；

所述上腔室的侧壁设置有用于对上腔室充气及抽气的通气接口。

2.根据权利要求1所述的晶圆表面电荷消除装置，其特征在于，

所述工作台(5)与运动汽缸相连，能被运动汽缸驱动上升、下降以及旋转。

3.根据权利要求2所述的晶圆表面电荷消除装置，其特征在于，

晶圆表面电荷消除装置还包括气压量测计及充抽气装置(7)；

所述气压量测计用于检测所述上腔室内的气压；

所述充抽气装置(7)用于通过所述通气接口对上腔室抽气及充气。

4.根据权利要求3所述的晶圆表面电荷消除装置，其特征在于，

所述电荷量测装置(6)安装于工作台(5)旁边，用于检测工作台(5)所承载晶圆表面的电荷极性以及电量分布。

5.根据权利要求4所述的晶圆表面电荷消除装置，其特征在于，

所述晶圆表面电荷消除装置还包括控制器；

所述控制器，根据电荷量测装置(6)测量的晶圆表面的电荷极性以及电量分布，以及预存的相应晶圆表面电荷模型，计算出需要中和的电荷量，根据需要中和的电荷量确定需要的气体量，根据需要的气体量及上腔室体积确定目标气压值，根据目标气压值来控制所述充抽气装置(7)工作，对上腔室进行充气或抽气，直到气压量测计监测的上腔室气压达到目标气压值。

6.一种权利要求5所述的晶圆表面电荷消除装置的晶圆表面电荷消除方法，其特征在于，包括以下步骤：

一.打开晶圆放置门，通过外部机械手将待处理晶圆(9)放置到工作台(5)上，然后关闭晶圆放置门；

二.展开隔板(3)形成完全隔断的上腔室和下腔室；

三.电荷量测装置(6)对待处理晶圆(9)表面电荷进行测量，如果待处理晶圆(9)表面电荷在设定范围内，进行步骤九，否则进行步骤四；

四.控制器根据待处理晶圆(9)表面的电荷极性以及电量分布，以及预存的相应晶圆表面电荷模型，计算出需要中和的电荷量，根据需要中和的电荷确定需要的气体量，根据确定需要的气体量及上腔室体积确定目标气压值，根据目标气压值来控制所述充抽气装置(7)工作，对上腔室进行充气或抽气，直到气压量测计监测的上腔室气压达到目标气压值；

五.通过上电极(21)和下电极(31)对上极板(2)和隔板(3)施加相反电性的直流电压，对上腔室内的气体进行电离，形成等离子气体；

六.隔板(3)断电，上极板(2)施加与待处理晶圆(9)表面的电荷相反的电压，收缩隔板(3)使得上腔室、下腔室连通，使上腔室内的带电空气进入下腔室，与工作台(5)上的待处理晶圆(9)接触，中和待处理晶圆(9)表面的电荷；

七.运动汽缸驱动工作台(5)带着待处理晶圆(9)向上移动并旋转；

八.经过设定时间后，进行步骤三；

九.打开晶圆放置门，通过外部机械手将工作台(5)上的待处理晶圆(9)取走，送入下一流程。