The Study of Integrated Polishing System for Wafer Workpieces (I)

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Details

Project title

Code/計畫編號

NSC88-2212-E019-009

Translated Name/計畫中文名

薄板工件之整合精密拋光系統之研究---總計畫(I)

Funding Organization/主管機關

National Science and Technology Council

Co-Investigator(s)/共同執行人

蘇耀藤
吳忠恕
林正平

Department/Unit

Department of Mechanical and Mechatronic Engineering

Website

https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=419169

Year

1999

Start date/計畫起

01-08-1998

Expected Completion/計畫迄

01-07-1999

Co-Investigator(s)

Chang-Pin Lin

Bugetid/研究經費

946千元

ResearchField/研究領域

機械工程

有鑑於製造系統自動化與整合之重要性,子計畫(一)之目的有二:一、配合總計畫建立一整合型之精密拋光系統,包含:產品設計子系統、工程分析子系統、製程規劃子系統、物料規劃及生產排程子系統,並結合一產品資料管理子系統及適當之軟硬體介面來控制及運作本計畫中所設計發展出之精密拋光工具機。二、製造系統中參數設計之最佳化法分析,尤其著重在各項加工參數之最佳化。本子計畫之第一年計畫包括:一、整合上述除拋光機台外之各項子系統及相關之周邊介面環境,並配合其他軟硬體設計;二、將類神經網路、模糊理論及遺傳演算法應用在參數最佳化之數學模式推演與程式設計,並利用現有之數值控制工具機模擬及驗證其準確性及可靠性。第二年期計畫將延續第一年計畫及利用其研究成果,將完成包含機台之系統整合及將遺傳演算法實際應用在精密拋光加工參數之最佳化。而在第三年計畫中完成整合系統之介面程式並完成精密拋光加工參數最佳化之測試,以及探討系統之穩定性,並利用產品標準化發展工具建立自動化產品之ISO標準化。本子計畫在整個總計畫中扮演著整合與管理整個精密拋光加工系統之角色,配合其他子計畫在硬體機台之機構與刀具設計和分析以及各種操作條件與加工行為的關係建立,以期建立一套高精密度之拋光系統,以獲得高平整度、低粗度及無表面破壞層之平板工件,如半導體工業中之矽晶圓的加工。子計畫(二)其目的在於發展一套磨拋削系統,以資應用於大尺寸薄板工件之拋光加工,例如用於大尺寸晶圓或硬碟片、石英晶片等薄板工件,以得到高平整性及適當表面相度的工件表面。在第一年計畫中,將設計與組裝磨拋削系統的部分硬體,探討影響加工率特性與各種參數操作條件,並對硬體性能加以評估。同時利用小坡度曲面,探討加工參數之影響。子計畫(三)其目的在於發展一種平銑削式的精密加工系統,以應用於大尺寸晶圓的加工。其刀具系統為一圓筒形的金屬結合超級磨料(如鑽石或氯化硼)砂輪,並輔以電解式線上削銳(Electrolytic in-process dress-ing,ELID)裝置,金屬結合砂輪得以在磨削過程中保持銳利,而能夠進行穩定與持續的磨削加工。由於所使用之超級磨料顆粒非常細小,故加工後所形成之破壞層遠比傳統的加工方式少,因此能夠取代傳統的晶圓加工中的拉磨(Lapping)與蝕刻(Etching),而得到高平整度與最少的破壞層的晶圓表面。在第一年的計畫中,主要的工作為設計與組裝系統的硬體設備,並進行實驗規劃。子計畫(四)的主要目的在發展一種滾筒式的拋光系統,以應用在大尺寸素晶圓的拋光上。該系統利用浮式拋光的原理產生加工,並可利用彈液動壓潤滑理論預測其加工行為,理論上該拋光法可成為具有良好加工現性與高平整度表面加工能力的拋光法。滾筒式拋光法的另一項特色為其加工行為較不敏感於刀具磨耗造成的影響,對於加工重現性的維持與刀具的壽命具有其優勢。本文的內容除了包括理論分析外,也包含了滾筒式拋光法加工率特性初步的實驗分析。

Keyword(s)

整合拋光系統
晶圓
研磨
運動機構
Integrated polishing system
Wafer
Lapping
Motion mechanism

DSpace CRIS

The Study of Integrated Polishing System for Wafer Workpieces (I)

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Description