一种CMP试验装置的研制.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术N0．12011年1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJan．2011文章编号：1001—2265(2011)O1一O1O5—04一种CMP试验装置的研制鱼胜利，吉方，陈东生(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳620019)摘要：通过机械加工使硬脆材料达到亚微米级的平面度，纳米级的粗糙度是非常困难的，而广泛应用于IC加工领域的化学机械抛光(CMP)则能够实现工件的高精度加工要求。为此，设计了一台高精度的CMP试验装置，该装置用触摸屏完成人机对话，PLC作为整个测控系统的核心控制部分

2、，通过接口完成数字、模拟信号的采集和对执行机构的控制，结构上具有结构简洁、控制方便的特点。在该装置上加工的直径100mm的不锈钢工件，平面度和粗糙度均达到或超过了设计要求。关键词：试验装置；化学机械抛光；全局平面化；人机对话；可编程控制器中图分类号：TH16；TG65文献标识码：ADevelopmentforOneKindofCMPTrialDeviceYUSheng—li，JIFang，CHENDong—sheng(ChinaAcademyofEngineeringPhysics，InstituteofMechanicalManufacturingTechnology，MianyangS

3、i—chuan620019，China)Abstract：Itisverydifficultthathardbrittlematerialsreachsub·micronplanardegreeandnanoscaleroughnessbymechanicalprocessing．ChemicalmachinerypolishingwidelyusedinthefieldofICprocess-ingcanachieveprecisionmachiningrequirementsoftheworkpiece．Therefore，ahigh。precisionCMPtestdeviceisd

4、esigned，thisdevicecmpleteman-machinedialoguewithtouchscreen，PLCasthecorecontrol，digitalandanalogsignalacquisitionandthecontrolofactuatorsthroughtheinterface，thecharacteristicsofthedeviceisstructurecompactandeasycontro1．Inthisdeviceprocessthestainlesssteelworkpieceof100ram，Planardegreeandroughhessm

5、eetorexceedthedesignrequirement!Keywords：testdevice；chemicalmechanicalpolishing(CMP)；globalplanarization；man-machinedialogue；programmablecontr0l1er(PLC)过程中得到了大力发展。近几年来，CMP技术已扩0引言展到一些新的应用领域：平面显示器；多晶片模组；化学机械抛光(CMP)是工件表面受抛光液的化微电机系统等等；CMP也可用于生产其他采用类似学作用生成硬度变软的氧化物薄膜层(钝化层)，同半导体生产工艺生产的电子结构如传感器、检测器时抛光盘和抛光

6、头相对运动提供的机械作用把这一和光导摄像管的表面加工。CMP技术在陶瓷、精密氧化物薄膜层去除，使工件表面重新裸露出来，然后阀门、硬磁盘、光学玻璃、磁头、机械磨具、金属材料再进行化学反应，这样抛光过程按照钝化——磨等的表面加工领域正在不断得到重视，部分已得损——再钝化——再磨损的方式循环进行⋯，直到到了很好的应用结果。全局平面化。CMP是目前唯一能获得全局平面化效国内的CMP设备研制还处于起步阶段，水平也果的平整化技术，因此，在当前最尖端的半导体科较低。本项目研制的试验装置主要用于工件平面的技中，CMP已经成为众所瞩目的核心技术。高精度研抛，采用触摸屏完成人机对话，PLC作为整CMP技术开发

7、于硅片的粗抛和精抛，在Ic加工个测控系统的核心控制部分，通过接口完成数字、模收稿日期：2010—08—06基金项目：中国工程物理研究院科学技术发展基金资助(2008B0203016)作者简介：鱼胜利(1974一)，男，湖南岳阳人，中国_T程物理研究院高级工程师，主要从事设备研发及特种加工工艺方面的研究，(E—mail)yzy2004my@163．COITI．一·106·组合机床与自动化加工技术第1期拟信号的采集和对执行机