文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
晶圆磨床磨削力在线测量系统的研究与设计
姓名:付志刚
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:康仁科
20071224
摘要随着半导体晶圆直径的增大和芯片厚度的减薄,对晶圆表面加工质量和加工效率提出了更高的要求。在晶圆磨削过程中,磨削力直接影响晶圆磨削表面质量和加工效率,对其进行监测和控制是实现晶圆高效低损伤加工的重要途径。开发晶圆磨床磨削力测量系统可以充分发挥磨床性能,提高磨削过程的可靠性,为实现控制力磨削奠定基础。现有的晶圆磨床绝大多数并不具备磨削力在线测量系统,因此进行相关的研究开发非常必本文在分析晶圆自旋转磨削原理的基础上,提出了对三向磨削力进行全面监测的方案,确定了磨削力的分解方法和测量方法。通过曲线积分计算了磨削力各分力的大小、方向、作用点和力矩,建立了磨削力的传递模型,为磨削力的预测提供了参考。根据磨削力分力方向建立了测力平台坐标系,并分析了在“双主轴三工位”晶圆磨床上实现磨削力连续监测的必要条件。根据设计测力量程,计算了压电测力平台装配所需的最小预分析了压电测试系统的组成和测量原理,选择了合理的压电晶组和测试线路,设计了晶圆磨床在线测量动态磨削力的测力平台。为了确保磨床加工系统整体刚度和测力仪性能,对测力平台的轴向刚度和最大工作载荷下的轴向变形进行了静力学分析,对测力平台的固有频率进行了相关模态分析,并根据分析结果对测力平台结构尺寸进行了优化。结合晶圆磨床实际情况,提出了三向压电测力平台的静态标定和动态标定的方法。讨论了磨削力对材料去除率和晶圆磨削质量影响,通过试验分析了工艺参数对磨削力影响,在此基础上,提出了晶圆磨床控制力磨削系统的组成和控制力磨削工艺方案,是对实现晶圆高效低损伤加工途径的有益探索。关键词:磨削力;测力平台;晶圆磨床;控制要。紧力。大连理工大学硕士学位论文
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作者签名:生:置』日期:丝后茫独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注舜口致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
雌挝作者签名:盟茎—丑年上月兰目大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕圭、溥士学位交学位论文的复印件和电子版,允许论文被套鬻和借阆。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。导师签名:大连理工大学硕士研究生学位论文
绪论。论文的选题背景及来源集成电路堑缬栊畔⒉档暮诵模峭贫窬煤蜕缁嵝畔化发展最主要的高新技术之一啊闹圃炖氩豢8呔ǘ取⒏弑砻嬷柿康墓杵%璇上麴玲罄要采雳硅片。隧麓半鬈体菇嚣壹径静增大和芯鸶霉发静减薄,对晶蹑表面加工质量和加工效率提出了更惠的要求,需要研究和开发先进的糍片越糖密加工技术与设备。而大直径硅片的先进加工技术和设备的引进耍受到发达国家限制。函诧,我们登须依靠自己的力薰研究具商自主知识产权的大巍径穗片的超精密加工技术与设备。制造过程包括硅片豢、兹道⒓【俊T诠杵票附锥危枰=ǖゾЪ艏庸こ删哂懈呙嫘途ǘ和表面质囊的原始稳片;为前道箭稀中的光刻等工序准餐平趣化麓光滑无损伤的衬簌表覆。在配锱遥豹居遴工黪除段,为满足瓣装瓣玷芯冀簿度豹要求,努须在鬣背秘越装翦对究成前道制程的图形礁片瞖鹜蘧减薄能减小硅片的厚度,并尽可能减小硅片背面的表面粗糙度和袭层残余应力,保证硅片强度,避免在封装中产生破裂。随着硅片尺寸的不断增大,基于自旋转磨削原理的超精密磐赘技术燕逐步代替传统硅片翻工正艺串静稀密、腐坏裙ひ眨诰ш窗勘赴锿夹喂杵的背灏减薄中缮到广泛应用。为了实现我国电子信息产业的快速发展,推进半导体制造设备研发进稔,大连理正大学精密与非传统加工教育部熏点实验室提出如下研究内容;针对下一代集成电路制造技术对大盘径臻片黧鍪穰度帮表蚕宠整往静簧求潋及现有穗片热王王艺与设备所存在的闯题,研究綦于控制力靼工件自旋转鹰削原理的大蛊径礁片意效率超糖密磨测掰技术,通过对硅片高精度平蹩化必持定位、磨削力在线精密测避与控制、微驱动迸绘和控翻、疆片群度在线测量、超细金刚砑砂轮的在线精细修锐、工艺系统和磨削液的温度检溅与控制、瘗甏液静遂滤及供给、麓工系统静隔摄、面嫠精瘦轻表面完整瞧的裣滚等关键技术的磷究,设诗和开发太尺寸礁片的裹效超精密