硅片边缘超声振动抛光实验装置的研究.pdf

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1、机械设计与制造第2期l26MachineryDesign&Manufacture2015年2月硅片边缘超声振动抛光实验装置的研究何勃，郑关超(辽宁工业大学振动工程研究所，辽宁锦州121001)摘要：研制一种新型硅片边缘超声振动抛光装置，利用抛光振子超声振动所产生的能量对硅片边缘倒角斜面进行抛光加工，以达到提高硅片边缘表面质量的目的。抛光振子的工作面与硅片一侧的整个倒角斜面完全接触，并且能够实现不同工艺条件下的抛光实验。实验装置由抛光振子、振子的固定装夹装置、硅片的定位安装装置以及抛光压力和抛光液供给系统组成。抛光振子由超声电机的振子改造而成，根据

2、硅片尺寸及硅片边缘倒角斜面的角度确定抛光振子工作面的角度，利用ANSYS软件对振子进行有限元分析，并对加工后振子进行了实际测试。该实验装置能够实现硅片与抛光振子之间无宏观相对转动的实验，又能对抛光时间、抛光转速、抛光压力，抛光液流量等工艺参数进行控制，进而研究不同参数对抛光实验的影响。关键词：硅片边缘；超声振动；行波；抛光振子；化学机械抛光中图分类号：TH16；TB535；TN305．2文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)02—0126—03StudyontheExperimentalApparatusofUltrasonicV

3、ibrationPolishingforWaferEdgeHEQing，ZHENGMei-chao(InstituteofVibrationEngineering，LiaoningUniversityofTechnology，LiaoningJinzhou121001，China)Abstract：AnewapparatusofultrasonicvibrationpolishingforredgeWaSdeveloped，usingultrasonicvibrationenergyproducedbypolishingvibratortopol

4、ishsiliconwaferedgebevelinordertoreachthepurposeofimprovingthequalityofw4eredgesusCace．TheworkingfaceofpolishingvibratorisincontactwithonesideofwaferedgebevelcompletelyanditCanrealizedifferentpolishingexperimentsunderdifferentprocessconditions．Theexperimentalapparatusincludes

5、polishingvibratorandit’Sfixture，positioningdeviceofsiliconwafer，polishingpressureandpolishingfluidsupplysystem．Polishingvibratorisreformedfromthevibratorofultrasonicmotor．Accordingtothesizeofsiliconwaferandit’sangleofebevel，theshapeoftheworkingfaceaboutpolishingvibratorisdete

6、rmined．FEManalysisiscardedoutbyANSYSSofiwarebeforethevibratorbeingmachined，andthentestsit．Theexperimentalapparatuscanconductexperimentswithoutmacrorelativerotationbetweenrandpolishingvibratorandbeabletocontrolprocessparameterssuchaspolishingtime，polishingspeed，polishingpressu

7、reandpolishingfluid，andthenit’Sconvenienttostudyontheefectofdifferentparametersonthepolishingexperiments．KeyWords：WaferEdge；UltrasonicVibration；TravelingWave；PolishingVibrator；ChemicalMechanicalPolishing1引言声振动为辅助条件即抛光工具与被抛光硅片之间存在宏观相对运动，进行的分析研究Ol。针对硅片边缘超声振动复合化学机械随着Ic技术的快速发展，半导

8、体硅片的直径在不断地增抛光技术的现状及其存在的问题，研制了一种新型的硅片边缘超大，处于其边缘范围内的芯片总数也在不断地提高，因此硅片边声