[发明专利]静电卡盘静电力的检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电卡盘静电力的检测系统及应用该系统检测静电卡盘静电力的方法。

背景技术

静电卡盘是各类集成电路制造装备中重要的通用组件，广泛用于晶片的夹持、搬运等场合，其主要工作原理为通过在静电电极上施加高电压，产生均匀分布的静电力，将晶片吸附在其表面的陶瓷介电层上。静电力是静电卡盘最主要的性能指标，其大小及均匀程度直接或间接影响晶片温度的大小及分布、晶片平面度等其他性能指标，是设计优化的主要目标之一。由于静电力属于晶片与静电卡盘组成系统中的内力，因而不易直接测量。

目前，利用已有的检测静电力的系统及方法检测到晶片与静电卡盘分离时，实际上晶片可能早已发生部分脱离，晶片与静电卡盘的间隙也早已改变，导致测得的静电力往往小于实际工作状态的静电力，产生较大的系统误差。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种能够减小系统误差的静电卡盘静电力的检测系统及应用该系统检测静电卡盘静电力的方法。

一种静电卡盘静电力的检测系统，包括：一晶片；一静电卡盘，该静电卡盘具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面用于放置所述晶片，第二表面具有一进气口；一微力探头单元，该微力探头单元设置于所述晶片远离所述静电卡盘的一侧，用于接触所述晶片；一气体背吹控制单元，该气体背吹控制单元与所述静电卡盘的进气口连通，用于向所述静电卡盘提供气体；一自动控制与采集单元，实时采集并存储所述微力探头单元和气体背吹控制单元中的数据，自动控制所述静电卡盘静电力检测系统。

一种静电卡盘静电力的检测方法，包括以下步骤：

S1，提供如权利要求1所述的静电卡盘静电力的检测系统；

S2，将晶片吸附于静电卡盘，正置放置；

S3，控制微力探头单元下降，该微力探头单元包括一微力传感器，当该微力探头单元与所述晶片之间的接触力大小在所述微力传感器满量程的5%以内时，控制所述微力探头单元停止下降；

S4，启动气体背吹控制单元，向所述静电卡盘通入气体直到所述晶片脱离所述静电卡盘，同时自动控制与采集单元采集所述气体背吹控制单元及所述微力探头单元中的数据；

S5，分析上述数据找到所述晶片脱离所述静电卡盘瞬间的气体背吹压强P₁，将晶片和静电卡盘倒置放置后采用上述同样的方法得到所述晶片脱离所

述静电卡盘瞬间的气体背吹压强P₂，将P₁，P₂代入静电力计算公式

，

其中，P₀为大气压强，S为晶片表面的总面积，G为晶片的总重量。

与现有技术相比，本发明所提供的静电卡盘静电力的检测系统及应用该系统检测静电卡盘静电力的方法通过微力探头单元在晶片与静电卡盘的间隙未明显扩大时即可快速、准确地检测到晶片脱离时的瞬态过程，该检测过程灵敏度高，从而减小了系统误差。

附图说明

图1为本发明提供的静电卡盘静电力检测系统的结构框图。

图2为本发明提供的微力探头单元、静电卡盘、晶片及气体背吹控制单元的结构示意图。

图3为本发明提供的气体背吹控制单元结构框图。

图4为本发明提供的自动控制及采集单元的结构框图。

图5为本发明提供的自重平衡法标定晶片气体背吹等效作用面积的原理示意图。

主要元件符号说明