靜電卡盤靜電力的檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種靜電卡盤靜電力的檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 靜電卡盤是各類集成電路制造裝備中重要的通用組件，廣泛用于晶片的夾持、搬 運(yùn)等場(chǎng)合，其主要工作原理為通過(guò)在靜電電極上施加高電壓，產(chǎn)生均勻分布的靜電力，將晶 片吸附在其表面的陶瓷介電層上。靜電力是靜電卡盤最主要的性能指標(biāo)，其大小及均勻程 度直接或間接影響晶片溫度的大小及分布、晶片平面度等其他性能指標(biāo)，是設(shè)計(jì)優(yōu)化的主 要目標(biāo)之一。由于靜電力屬于晶片與靜電卡盤組成系統(tǒng)中的內(nèi)力，因而不易直接測(cè)量。
[0003] 目前，利用已有的檢測(cè)靜電力的系統(tǒng)檢測(cè)到晶片與靜電卡盤分離時(shí)，實(shí)際上晶片 可能早已發(fā)生部分脫離，晶片與靜電卡盤的間隙也早已改變，導(dǎo)致測(cè)得的靜電力往往小于 實(shí)際工作狀態(tài)的靜電力，產(chǎn)生較大的系統(tǒng)誤差。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此，確有必要提供一種能夠減小系統(tǒng)誤差的靜電卡盤靜電力的檢測(cè)系統(tǒng)。 [000引一種靜電卡盤靜電力的檢測(cè)系統(tǒng)，包括:一晶片；一靜電卡盤，該靜電卡盤具有相 對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面，第一表面用于放置所述晶片，第二表面具有一進(jìn)氣口； 一微 力探頭單元，該微力探頭單元設(shè)置于所述晶片遠(yuǎn)離所述靜電卡盤的一側(cè)，用于接觸所述晶 片;一氣體背吹控制單元，該氣體背吹控制單元與所述靜電卡盤的進(jìn)氣口連通，用于向所述 靜電卡盤提供氣體;一自動(dòng)控制與采集單元，實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)所述微力探頭單元和氣體背 吹控制單元中的數(shù)據(jù)，自動(dòng)控制所述靜電卡盤靜電力檢測(cè)系統(tǒng)。
[0006] 在一些實(shí)施方式中，所述微力探頭單元包括至少一個(gè)子微力探頭組件，
[0007] 該每一個(gè)子微力探頭組件包括一進(jìn)給機(jī)構(gòu)、一微力傳感器及一探頭，所述進(jìn)給機(jī) 構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述探頭向所述晶片運(yùn)動(dòng)，所述微力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)所述探頭的受力大小。
[0008] 在另一些實(shí)施方式中，所述一個(gè)子微力探頭組件設(shè)置于所述晶片中屯、的上方，其 余子微力探頭組件沿所述晶片表面的邊緣均勻設(shè)置。
[0009] 在另一些實(shí)施方式中，所述靜電卡盤內(nèi)部具有多個(gè)背吹通道，從所述進(jìn)氣口進(jìn)入 的氣體經(jīng)過(guò)該背吹通道與所述晶片接觸。
[0010] 在另一些實(shí)施方式中，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)具有一移動(dòng)端，所述微力傳感器的一端固定 于所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)的移動(dòng)端，所述微力傳感器的另一端用于固定所述探頭。
[0011] 在另一些實(shí)施方式中，所述氣體背吹控制單元依次包括一氣源、一電磁方向閥、一 機(jī)械減壓閥、一電子比例閥及一氣體壓強(qiáng)變送器。
[0012] 在另一些實(shí)施方式中，所述氣體背吹控制單元進(jìn)一步包括一氣體質(zhì)量流量計(jì)，該 氣體質(zhì)量流量計(jì)與所述氣體壓強(qiáng)變送器之間的氣管與所述靜電卡盤的進(jìn)氣口連接。
[0013] 在另一些實(shí)施方式中，所述自動(dòng)控制與采集單元包括數(shù)據(jù)采集卡、PLC控制器和計(jì) 算機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集卡與所述微力探頭單元及氣體背吹控制單元電連接，采集所述微力探 頭單元及氣體背吹控制單元中的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集卡通過(guò)一數(shù)據(jù)采集通信板與所述計(jì)算 機(jī)互相通信，計(jì)算機(jī)發(fā)出邏輯指令，通信至所述數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡一方面向所述 氣體背吹控制單元發(fā)送電流信號(hào)，另一方面向所述化C控制器發(fā)送電壓信號(hào)。
[0014] 在另一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)采集卡包括一電橋信號(hào)采集卡、一電流信號(hào)采集 卡、一電壓輸出卡，所述電橋信號(hào)采集卡與所述微力探頭單元電連接，所述電流信號(hào)采集卡 與所述氣體背吹控制單元電連接，所述電壓輸出卡與所述化C控制器電連接。
[0015] 在另一些實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)采集卡的采集頻率范圍為1000化~2000Hz。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的靜電卡盤靜電力的檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)微力探頭 單元在晶片與靜電卡盤間隙未明顯擴(kuò)大時(shí)即可快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)到晶片脫附時(shí)的瞬態(tài)過(guò) 程，該檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度高，從而減小了系統(tǒng)誤差。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為本實(shí)用新型提供的靜電卡盤靜電力檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018] 圖2為本實(shí)用新型提供的微力探頭單元、靜電卡盤、晶片及氣體背吹控制單元的結(jié) 構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3為本實(shí)用新型提供的氣體背吹控制單元結(jié)構(gòu)框圖。
[0020] 圖4為本實(shí)用新型提供的自動(dòng)控制及采集單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021] 圖5為本實(shí)用新型提供的自重平衡法標(biāo)定晶片氣體背吹等效作用面積的原理示意 圖。
[0022] 主要元件符號(hào)說(shuō)明

[0024] 如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
【具體實(shí)施方式】
[0025] W下將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例提供的檢測(cè)靜電卡盤靜電力的系統(tǒng)。
[0026] 請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型提供一種靜電卡盤靜電力的檢測(cè)系統(tǒng)10,包括:一晶片11、 一靜電卡盤12、一微力探頭單元13、一氣體背吹控制單元14、一自動(dòng)控制與采集單元15。
[0027] 所述靜電卡盤12具有相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面，該第一表面用于放置所述 晶片11，所述第二表面具有一進(jìn)氣口 122;所述微力探頭單元13設(shè)置于所述晶片11遠(yuǎn)離靜電 卡盤12的一側(cè)，用于接觸所述晶片11;所述氣體背吹控制單元14與所述靜電卡盤12的進(jìn)氣 口 122連通，向所述靜電卡盤12提供穩(wěn)定、可控的氣體壓強(qiáng);所述自動(dòng)控制與采集單元15自 動(dòng)控制該靜電卡盤靜電力檢測(cè)系統(tǒng)10,實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)所述微力探頭單元13和氣體背吹控 制單元14中的各種數(shù)據(jù)。
[0028] 請(qǐng)參閱圖2,所述晶片11水平放置于所述靜電卡盤12的一表面，所述晶片11可W為 半導(dǎo)體晶片、玻璃晶片。優(yōu)選地，該晶片11為圓形，該晶片11直徑大于所述靜電卡盤的第一 表面的直徑。本實(shí)施例中，所述晶片11為圓形，厚度為1毫米，所述晶片11直徑為300毫米，所 述靜電卡盤12靠近所述晶片11的表面直徑為294毫米。
[0029] 所述靜電卡盤12包括一基座121、一介電層123,該介電層123設(shè)置于所述基座121 的一表面，所述基座121遠(yuǎn)離所述介電層123的表面具有一進(jìn)氣口 122;所述介電層123具有 多個(gè)上下貫通的背吹通道120,使氣體通過(guò)基座121進(jìn)入所述介電層123的背吹通道120并吹 向所述晶片11與所述靜電卡盤12接觸的表面。所述靜電卡盤12內(nèi)設(shè)有一電極（圖中未示）， 用于向所述靜電卡盤12引入電能，使所述靜電卡盤12與所述晶片11之間產(chǎn)生靜電力。所述 靜電卡盤12可采用市場(chǎng)上一般的靜電卡盤。
[0030] 所述微力探頭單元13包括至少一個(gè)子微力探頭組件130。該子微力探頭組件130包 括一進(jìn)給機(jī)構(gòu)131、一微力傳感器132及一探頭133。所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)131具有一固定端1310和 一移動(dòng)端1311，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)131的固定端1310固定于一平臺(tái)，所述微力傳感器132的一端 固定于所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)131的移動(dòng)端1311，所述探頭133固定于所述微力傳感器132的另一端。 所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)131、所述微力傳感器132及所述探頭133的重屯、位于同一直線上。所述進(jìn)給機(jī) 構(gòu)131的移動(dòng)端1311上下垂直移動(dòng)可W驅(qū)動(dòng)所述探頭133運(yùn)動(dòng)，控制所述探頭133與所述晶 片11接觸，所述微力傳感器132實(shí)時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中所述探頭133的受力情況，通過(guò)控制進(jìn) 給機(jī)構(gòu)131W保證所述探頭133的受力在所述微力傳感器132滿量程的5%W內(nèi)。所述微力傳 感器132的量程范圍選擇根據(jù)所述靜電卡盤12的型號(hào)選擇。
[0031] 本實(shí)施例中，所述微力探頭單元13包括4個(gè)子微力探頭組件130。該進(jìn)給機(jī)構(gòu)131的 有效行程為10毫米，重復(fù)定位精度