1、隨著半導(dǎo)體晶圓直徑的增大和芯片厚度的減薄，對(duì)晶圓表面加工質(zhì)量和加工效率提出了更高的要求。在晶圓磨削過(guò)程中，磨削力直接影響晶圓磨削表面質(zhì)量和加工效率，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制是實(shí)現(xiàn)晶圓高效低損傷加工的重要途徑。開(kāi)發(fā)晶圓磨床磨削力測(cè)量系統(tǒng)可以充分發(fā)揮磨床性能，提高磨削過(guò)程的可靠性，為實(shí)現(xiàn)控制力磨削奠定基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的晶圓磨床絕大多數(shù)并不具備磨削力在線測(cè)量系統(tǒng)，因此進(jìn)行相關(guān)的研究開(kāi)發(fā)非常必要。 本文在分析晶圓自旋轉(zhuǎn)磨削原理的基礎(chǔ)上，提出了對(duì)三向

2、磨削力進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)的方案，確定了磨削力的分解方法和測(cè)量方法。通過(guò)曲線積分計(jì)算了磨削力各分力的大小、方向、作用點(diǎn)和力矩，建立了磨削力的傳遞模型，為磨削力的預(yù)測(cè)提供了參考。根據(jù)磨削力分力方向建立了測(cè)力平臺(tái)坐標(biāo)系，并分析了在“雙主軸三工位”晶圓磨床上實(shí)現(xiàn)磨削力連續(xù)監(jiān)測(cè)的必要條件。根據(jù)設(shè)計(jì)測(cè)力量程，計(jì)算了壓電測(cè)力平臺(tái)裝配所需的最小預(yù)緊力。 分析了壓電測(cè)試系統(tǒng)的組成和測(cè)量原理，選擇了合理的壓電晶組和測(cè)試線路，設(shè)計(jì)了晶圓磨床在線測(cè)量動(dòng)態(tài)磨削

3、力的測(cè)力平臺(tái)。為了確保磨床加工系統(tǒng)整體剛度和測(cè)力儀性能，對(duì)測(cè)力平臺(tái)的軸向剛度和最大工作載荷下的軸向變形進(jìn)行了靜力學(xué)分析，對(duì)測(cè)力平臺(tái)的固有頻率進(jìn)行了相關(guān)模態(tài)分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)測(cè)力平臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)合晶圓磨床實(shí)際情況，提出了三向壓電測(cè)力平臺(tái)的靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定的方法。 討論了磨削力對(duì)材料去除率和晶圓磨削質(zhì)量影響，通過(guò)試驗(yàn)分析了工藝參數(shù)對(duì)磨削力影響，在此基礎(chǔ)上，提出了晶圓磨床控制力磨削系統(tǒng)的組成和控制力磨削工藝方案，是對(duì)實(shí)