化学机械抛光工艺中的硅片背压力控制与优化

化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing,CMP）技术是最有效的晶圆全局平坦化技术,抛光头是CMP设备中最核心的部件之一,新一代抛光头的设计主要采用区域压力控制技术。硅片抛光质量不仅取决于抛光液,还取决于对硅片抛光压力的精确控制。在CMP抛光工艺过程中各腔室的压力设定值通常并非一致,而且由于柔性弹性隔膜的存在各腔室之间相互耦合。由于耦合现象的存在使得多区腔室压力控制变得复杂化,针对这一耦合现象本文提出了一种用于多区解耦的控制方法,并基于该方法对多腔室进行了系统辨识以及控制参数整定,最后进行了多腔室同时加压实验,实验结果表明该解耦控制方法的可行性以及正确性。     

金属拉伸试验中基于刻线的非接触实时应变测量

在金属材料单向拉伸试验中,利用直线拟合技术,摒弃了亚像素检测方法,建立了基于刻线的非接触实时应变检测系统,实现了金属材料在加载过程中长度方向相对应变的实时测量。试验结果表明,该测量方法能够取代目前使用引伸计的方法,其测量精度已达到实际应用的要求。     

低压力铜化学机械抛光集散控制系统

针对化学机械抛光设备提出了PC+NC+实时网络分布式可编程自动控制器的控制方案,并介绍了该系统的总体结构和主控制系统、网络化协调控制子系统、分布式执行控制子系统等核心环节的软硬件实现技术.单区域抛光头气压控制结果表明,该系统具有较高的稳定性和可靠性,能很好地满足化学机械抛光项目的总体要求.     

金属材料拉伸试验中基于应变网格的非接触实时测量

在金属材料拉伸试验中,传统的基于接触式引伸计测量存在诸如不能测量较软质材料,不能应用于高温环境,并且由于接触夹持力的影响会引进实验误差等缺陷.本文利用椭圆拟合技术,建立了基于应变网格的非接触实时检测系统,实现了金属材料在加载过程中长度和宽度应变的实时测量.试验结果表明,该测量方法能够在一定程度上取代接触式引伸计检测方法,其测量精度达到±0.5%,能够满足实际应用的要求.     

300mm晶圆化学机械抛光机关键技术研究与实现

在芯片微细化和互连多层化趋势下,化学机械抛光(Chemical mechanical polishing,CMP)成为集成电路制造的核心技术。针对300 mm晶圆CMP装备被极少数国外厂家垄断、国内300 mm晶圆CMP装备水平远远落后的现状,开展300 mm晶圆CMP装备关键技术研究。研制出300 mm晶圆多区压力抛光头及其压力控制系统,该抛光头具有多区压力、浮动保持环及真空吸附等功能,每个腔室均可实现施加正压、抽负压、通大气和泄漏检测;压力控制系统性能测试结果表明,该系统可实现689.5 Pa的超低压力,其精度和响应速度均能满足常规压力及超低压力CMP的要求;开发了300 mm晶圆超低压力CMP样机,创建出一套比较稳定、可靠的工艺流程,并利用该样机初步开展铜CMP试验研究。试验结果表明:抛光压力为15.169 kPa时,材料去除率达671.3 nm/min,片内非均匀性为3.93%。     

基于MC68HC908微控制器的分布式无线液压控制系统

针对开发飞行器曲面加工智能工装系统的需求,提出一种多点阵列分布式无线液压控制方法,并开发了基于MC68HC908微控制器的多点阵列分布式无线控制系统。该系统通过数十个微控制器并行运行,以软件方法实现了整个液压系统的分布式无线控制。文中对该系统的总体方案、硬件电路和软件算法进行了介绍。     

Wafer back pressure control and optimization in the CMP process

Chemical mechanical polishing(CMP) is the most effective wafer global planarization technology.The CMP polishing head is one of the most important components,and zone back pressure control technology is used to design a new generation of polishing head.The quality of polishing not only depends on slurry,but also depends on the precise control of polishing pressures.During the CMP polishing process,the set pressure of each chamber is usually not the same and the presence of a flexible elastic diaphragm causes coupling effects.Because of the coupling effects,the identification of multi-chambers and pressure controls becomes complicated.To solve the coupling problem,this paper presents a new method of multi-chamber decoupled control,and then system identification and control parameter tuning are carried out based on the method.Finally,experiments of multi-chambers inflated at the same time are performed.The experimental results show that the presented decoupling control method is feasible and correct.     

自由曲面薄壁工件加工的柔性定位方法研究

针对飞行器大型薄壁件为刚度极差的弹性体且表面轮廓为自由曲面,传统的面向刚体的六点定位原理和相应的工艺装备技术已不能适用这类工件的高效高精度加工这一问题,对新的弹性体曲面定位方法和相应的薄壁件柔性工艺装备技术进行了研究,探讨了系统数学模型的建立和求解柔性定位/支承阵列位置坐标的实用方法,并给出了基于UG/open的实现方案与相关的案例验证数据.验证结果表明,提出的方法和实现方案较好地解决了柔性定位/支承阵列的精确求解,满足了项目的总体要求.