[发明专利]一种下电极装置、半导体加工设备及残余电荷释放方法

权利要求书

1.一种下电极装置，包括静电卡盘、直流电源和顶针，所述静电卡盘用于支撑、固定被加工件，在所述静电卡盘上设有贯穿其厚度的通孔，所述顶针设置在所述通孔内；驱动装置驱动所述顶针沿所述通孔的轴线上下往复运动，而且所述顶针的顶端可高出或低于所述静电卡盘的承载面；所述直流电源与所述静电卡盘电连接，用以向所述静电卡盘提供静电吸附的能量；其特征在于，所述顶针包括导电的内芯和包裹所述内芯的外层，所述内芯与地连接；

还包括电流测量装置，所述电流测量装置用于测量所述内芯对地的电流，从而获得残余电荷释放电流值；

还包括处理单元，所述处理单元的输入端与所述电流测量装置的输出端电连接，所述处理单元的输出端与所述驱动装置的控制端电连接，所述处理单元依据所述电流测量装置获得的残余电荷释放电流值判断所述残余电荷释放电流值是否在预设的警戒电流值范围内：

若是，则向所述驱动装置发出上升信号，所述驱动装置依据所述上升信号继续驱动所述顶针上升；

若否，则继续释放残余电荷至所述电流测量装置获得的残余电荷释放电流值在预设的警戒电流值范围内。

2.根据权利要求1所述的下电极装置，其特征在于，所述电流测量装置为电流表，所述电流表串接在所述内芯和地之间。

3.根据权利要求1所述的下电极装置，其特征在于，所述顶针的内芯采用石墨、Al、钽或复合导电材料制作。

4.根据权利要求1所述的下电极装置，其特征在于，所述顶针的包裹层采用陶瓷、石英、二氧化二钇材料制作。

5.根据权利要求1所述的下电极装置，其特征在于，包括支撑件和驱动装置，所述顶针固定于所述支撑件，所述驱动装置与所述支撑件固定连接，所述顶针通过所述支撑件和所述驱动装置实现上下往复运动。

6.一种半导体加工设备，其特征在于，基于权利要求1-5所任意一项下电极装置。

7.一种残余电荷释放方法，其特征在于，基于权利要求1-5任意一项下电极装置，包括以下步骤：

向静电卡盘施加与工艺过程中施加在所述静电卡盘上的电压相反的反向电压以中和被加工件表面的静电荷；

顶针向上运动并使其顶端与被加工件接触以导出被加工件表面的残余电荷；

通过所述电流测量装置获取残余电荷释放电流值；

判断所述残余电荷释放电流值是否在预设的警戒电流值范围内，若是，则使顶针向上运动，并使所述被加工件脱离所述静电卡盘的承载面；若否，则继续释放残余电荷。

8.根据权利要求7所述的残余电荷释放方法，其特征在于，按照调整级别调节反向电压的大小，所述调整级别是按照残余电荷释放电流值超出所述警戒电流值的百分比划分的级别。

9.根据权利要求8所述的残余电荷释放方法，其特征在于，通过调节所述反向电压的大小、施加所述反向电压的时间、通入腔室内的气压、通入腔室内的气体种类、通入腔室内的气体流量以及通入腔室内的功率来中和所述被加工件表面的静电荷。

10.根据权利要求8所述的残余电荷释放方法，其特征在于，当判断所述残余电荷释放电流值超出警戒电流值范围时，抛出报警。