[发明专利]静电卡盘静电力的检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种静电卡盘静电力的检测系统，其特征在于，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。

2.如权利要求1所述静电卡盘静电力的检测系统，其特征在于，所述微力探头单元包括至少一个子微力探头组件，该每一个子微力探头组件包括一进给机构、一微力传感器及一探头，所述进给机构驱动所述探头向所述晶片运动，所述微力传感器实时检测所述探头的受力。

3.如权利要求2所述静电卡盘静电力的检测系统，其特征在于，所述进给机构具有一移动端，所述微力传感器的一端固定于所述进给机构的移动端，所述微力传感器的另一端用于固定所述探头。

4.如权利要求1所述静电卡盘静电力的检测系统，其特征在于，所述气体背吹控制单元依次包括一气源、一电磁方向阀、一机械减压阀、一电子比例阀及一气体压强变送器。

5.如权利要求4所述的静电卡盘静电力的检测系统，其特征在于，所述气体背吹控制单元进一步包括一气体质量流量计，该气体质量流量计与所述气体压强变送器之间的气管与所述静电卡盘的进气口连接。

6.如权利要求1所述静电卡盘静电力的检测系统，其特征在于，所述自动控制与采集单元包括数据采集卡、PLC控制器和计算机，所述数据采集卡与所述微力探头单元及气体背吹控制单元电连接，采集所述微力探头单元及气体背吹控制单元中的数据，所述数据采集卡通过一数据采集通信板与所述计算机互相通信，计算机发出逻辑指令，通信至所述数据采集卡，所述数据采集卡一方面向所述气体背吹控制单元发送电流信号，另一方面向所述PLC控制器发送电压信号。

7.如权利要求6所述静电卡盘静电力的检测系统，其特征在于，所述数据采集卡包括一电桥信号采集卡、一电流信号采集卡、一电压输出卡，所述电桥信号采集卡与所述微力探头单元电连接，所述电流信号采集卡与所述气体背吹控制单元电连接，所述电压输出卡与所述PLC控制器电连接。

8.一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。

9.如权利要求8所述静电卡盘静电力的检测方法，其特征在于，所述微力探头单元包括至少一个子微力探头组件，该微力探头组件包括一探头，依次分别控制所述至少一个子微力探头组件下降，其中任意一个子微力探头组件的探头分布于所述晶片的中心，其余子微力探头组件的探头沿所述晶片表面的边缘均匀分布。

10.如权利要求8所述静电卡盘静电力的检测方法，其特征在于，所述公式根据得到，其中，利用自重平衡法计算标定实际工作情况下所述晶片的背吹气体等效作用面积S₁：

当晶片与静电卡盘正置时，晶片的受力平衡方程为：

；

当晶片与静电卡盘倒置时，晶片的受力平衡方程为：

；

其中，P₀为大气压强，P₁和P₂分别为正置和倒置时所述晶片脱离所述静电卡盘瞬间的气体背吹压强，S₁为晶片背吹气体等效作用面积，S为晶片表面的总面积，G为晶片的总重量，F为静电力，

上述两式相减，得：

；

即有：

。