基于cortex―m3控制的全自动芯片制作系统

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1、基于Cortex―M3控制的全自动芯片制作系统　　摘要：湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的一种技术，本文结合升降平台，步进电机，组成了整个全自动湿法刻蚀系统。全自动“傻瓜式”刻蚀机，只需按下启动键，就可完成刻蚀并清洗芯片上残留的刻蚀液，方便操作。根据实验的目的不同，实验参数也随之改变，其中根据刻蚀沟道的深度，可以灵活调节电机的速度，平台下降的精度可以精确到1μm/min。　　关键词：湿法刻蚀；升降平台；自动化；微米级；程控　　中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2015）31-0199-03　　AutomaticChipPr

2、oductionSystemBasedonCortex-M3control　　LIUSong-lin，XIANGJian-zhen　　（SchoolofElectronicandElectricalEngineering，WuhanTextileUniversity，Wuhan430200，China）　　Abstract：Wetetchingistheetchingmaterialsoakedincorrosiveetchantconductatechnology，thispapercombinesliftingplatformandsteppermotor，t

3、hatmakesuptheautomatedwetetchsystems.Automatic"fool"etcher，justpressthestartbutton，youcancompleteon-chipetchingandcleaningresidualetchant，quiteeasytooperate.Dependingonthepurposeofthe8experiment，theexperimentalparameterscanalsobechanged，whichaccordingtothedepththeetchingchannelcanbefl

4、exiblyadjust.Andtheplatformcanbeaccuratecontrolledtodecreaseattheaccuracyspeedof1μm/min.　　Keywords：wetetching；liftingplatform；automation；micron；programmable　　随着人类市场对于精细化微小化产品的需求，在芯片制作方面，湿法刻蚀在现代工艺中运用广泛，工业上运用湿法刻蚀来加工玻璃，还有通过腐蚀硅片背面以及四周的PN结，达到正面与背面绝缘的目的，同时去除背的磷硅玻璃层。湿法刻蚀可以用来加工硅片、石英材质等材质的片子，其

5、原理是将需要刻蚀的部分裸露出来，将需要保存的地方进行掩膜处理，从而得到需要刻蚀的形状的片子。本文中湿法刻蚀对设备的要求不高，设计的生产制作方法易于掌握且容易批量生产，刻蚀的选择性好。目前现有主流的刻蚀设备上，存在较大的改进空间。因为现有设备大多数体积庞大，刻蚀工序复杂，会带来化学污染物，而且对刻蚀环境要求极高。在此大环境的基础上，本文针对目前存在的刻蚀设备的不足之处，进行了设计和制造，研发出一种比较好用的刻蚀系统。　　1系统设计方案　　根据现有的湿法刻蚀设备的特点以及发展趋势，结合当今社会大环境和国际市场环境的发展趋势，本课题提出一个基于STM32F107系列，以

6、THB7128为核心的电机驱动模块和以步进电机为核心的线性模组的“主控芯片-驱动芯片-硬件模块”8三层体系结构的全自动三维结构芯片制作设备的实现方案。全自动三维结构芯片制作设备中，硬件作为基础，也是在实际操作和实验中的底层支柱部分，其中需要单独整合并开发的硬件方案中包含主要线性化组模块，步进电机，染色缸夹具模块，二位五通电磁阀和调压阀气动模块，以及整个系统的供电模块。在整个与机械部分配合的电子控制和型号发生以及驱动控制部分，包含有以STM32107为核心的核心控制模块和扩展模块，以THB7128为核心的电机驱动模块和以2803为核心的驱动控制模块。　　2系统机械部

7、分设计　　2.1立体升降平台的分类及选择　　按移动的方法不同分：固定式升降平台、移动式升降平台、液压式升降平台、曲臂式升降平台、套缸式升降平台。其中：1）固定式升降平台具有稳定性好，适用范围广等特点，在生产流水线上运用较广，方便货物不同高度差流水线上的货物传送；2）车载式升降平台是为提高升降平台的机动性，适用于厂区外的高空作业；3）液压式能够满足对作业高度有要求的应用领域，其特点是具有升降平稳，载重量大等特点，能够频繁的进行启停操作，适用性广阔；4）曲臂式平台的特点是载重量大，能够容纳多人同时作业，其平台的移动性好，作业半径广，适用领域多等特点且外型美观；5）套缸

8、式具有高强