超精密磨床监控系统的设计与开发

《超精密磨床监控系统的设计与开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学硕士学位论文摘要硅片超精密磨床是半导体集成电路(IC)制造中的关键设备，主要应用在犬唐径硅片制造和背颟减薄加工中。在硅片超精密磨肖4加工中，为提高硅片的磨削加工糙度，对瘗潮翻工豹过程进挥动态簸控是硅片怒精密密翻蓉零发展懿趋势乏一。在硅片磨削过程中，磨削力是综含反映工件材料性质和状况、砂轮特性和磨损状态、加工用爨和工艺系统参数等因素的一个重要物瑷参量。通过在磨削加工过稔中在线捡测瘗粼宠，莠根据检测缝暴送行嬲王》数的叁遥歉调整，是实瑷霹控豢l超壤寮褒惑弱有效技术途径。为了保证硅片加工精魔和厚度尺寸的一致性，遥赫须对硅片的蜉度进行在线测量，并

2、根据其检测结果实时控制磨床进给运动。此外，硅片通过真空吸擞漱紧，真空吸盘的夹紧力不仅簧保证硅片可黧夹紧，面且对硅片加工面形糖度有影响。根据这些要求，鑫行设诗和并笈了了硅片超精密密藩簦控系统，主要实菇簸溪力在线簸灏、真空吸盘的崴宅度实时监测、硅片厚度在线测量以及机床运动和动作控制等功能。所设计的接触式硅片厚度在线测墩装置使用两个箍动变压器式位移传感器的测头，零l溪台徐式测量原理，蜜瓣测量出醚冀豹厚度篷。蘑潮力瓣测豢谴霜嚣荚基魄力转薅器，可以测爨出磨削过稷中三个方向的磨削力的犬小，并通过实时岛阈值的比较，监控磨削过程。真空吸盘真空度的测量使用扩散硅压力

3、传感器，实时测星出真空度的大小，保证硅片程鸯n工过程中可靠夹紧。掰研制的詹床益控系统硬侔鞫袋豁PC辊为圭枫，数摇采爨卡裾数字输入输出卡作为过程输入通道和过程输出通道，实现测量信号的输入与控制信号的输出。本系绕是实时监控系统，采用VisualC++作为软件开发语言，实现对硅片厚度、塞裁力帮寞空压力稼弩翁采集、数撵处理、实瓣篷测，超出瓣缓摄蘩薯采淑绦护荣施：通过输出开关量控制电磁阀和继电器的通断来实现对磨床设备的动作控制；还可以通过对加工不同阶段的硅片厚度值的捻测发出控制储号来调节砂轮进给速度。经实骏测试，藏磅剿的硅片厚度莰l蹙装萋可以较为精确鲍检测硅

4、片厚度，熬控系统能够实现麓遮实时蘑削力信号检测，W以篮铡势显承真空度的大小。系统设计念理、性能可靠，实现了预期的设计目标，为越精密磨床的研制和开发以及硅片超精密磨削工艺的研究提供了技术支持。关键词：超精密磨床：碡持厚度；港削力；真空艘；监控系统超精密磨床监控系统的设计与开发AbstractUltra-precisiongrindingmachineisoneofthekeyequipmentsinintegratedcircuitmanufacturing，whichismainlyusedinbothmanufactureofprimarywaf

5、erandbacksidethinningofpatternedwafer．Toimprovethemachiningprecisionintheprocessofwafergrinding,on-linemonitoringofthegrindingprocesshasbecomethecurrenttrend．Intheprocessofgrinding,thegrindingforceisakeyphysicalparameter,generallyreflectingpropertiesandstateofmaterial，andthech

6、aracteristicsofgrindingwheelandabrasionstate．Itisaneffectivemethodtocontrolthegrindingprocess，throughon-linemeasuringgrindingforcesandreal-timeself-adaptingthegrindingparametersintermsofthemeasuringresults．Thewaferthicknesshastobemeasuredinprocess．insuchawaythatthefeedingspeed

7、ofgrindingwheelCallbecontrolledtoensuretheuniformityofthewafermanufactureprecisionandwaferthickness．Besides，waferisheldbyvacuumchuclc，andthevacuumpressurenotonlyensuresthefirmnessofthechuckedwafer,butalsoaffectswafersurfaceshape．Accordingtosuchrequirements，amonitorsystemforwaf

8、er-rotatinggrindingmachineisdesignedanddeveloped，fulfillingfu