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1、學(xué)校代碼：10255學(xué)號：2160753晶圓劃片機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)化與應(yīng)用OPTIMIZATIONANDAPPLICATIONOFWAFERDICINGMACHINECONTROLSYSTEM學(xué)科專業(yè)：機(jī)械工程作者姓名：楊延坤指導(dǎo)教師：周虎副教授答辯日期：2018年5月22日東華大學(xué)楊延坤碩士學(xué)位論文答辯委員會成員名單姓名職稱職務(wù)工作單位備注上海航天設(shè)備制造劉曉高級工程師答辯委員會主席總廠有限公司李蓓智教授答辯委員會委員東華大學(xué)胡俊教授答辯委員會委員東華大學(xué)陳曉川教授答辯委員會委員東華大學(xué)王慶霞副教授答辯委員會委員東華大
2、學(xué)吳重軍講師答辯委員會秘書東華大學(xué)東華大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，我對所寫的內(nèi)容負(fù)責(zé)，并完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日東華大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子
3、版，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)東華大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在年解密后適用本版權(quán)書。本學(xué)位論文屬于不保密□。學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日東華大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要晶圓劃片機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)化與應(yīng)用摘要隨著電子類消費(fèi)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對半導(dǎo)體制造裝備的要求越來越高。作為加工硅晶片最后一道工序的劃片機(jī)成為半導(dǎo)體行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，其切割性能直接影響著加工芯片的品質(zhì)和效率。雖然國內(nèi)有些企業(yè)已經(jīng)研制出劃片機(jī)，
4、但是在設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)仍需要一定的人工參與，切割街道的找正時(shí)間較長；目前主要應(yīng)用于切割小尺寸晶圓，當(dāng)劃切大尺寸晶圓時(shí)無法保證定位精度；另外在工作時(shí)存在不穩(wěn)定現(xiàn)象。針對以上問題，論文深入研究了晶圓顯微圖像的特征和處理方法，提高了街道找正的效率；分析了進(jìn)給軸的定位誤差和工作盤旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)問題，提高了系統(tǒng)的定位精度和穩(wěn)定性。論文的主要研究工作和成果概括如下：（1）分析了晶圓的顯微圖像特點(diǎn)，提出了采用二階中心矩法對左右極限圖像的街道進(jìn)行定位和計(jì)算方向，實(shí)現(xiàn)了“無特征點(diǎn)”晶圓的自動(dòng)精準(zhǔn)找正；針對具有Mark點(diǎn)的晶圓切割，論文提出
5、了基于模板匹配算法的示教-復(fù)現(xiàn)方法快速定位左右特征點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高效精準(zhǔn)找正。（2）通過安裝光柵構(gòu)建全閉環(huán)進(jìn)給控制系統(tǒng)，采集了Y軸的進(jìn)給定位誤差數(shù)據(jù)并分析了誤差的變化趨勢，引入反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對定位誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，建立了定位誤差的預(yù)測和補(bǔ)償模型。實(shí)I東華大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要驗(yàn)驗(yàn)證了修正后的定位誤差從原±20um/100mm的降低到±5um/100mm。（3）針對DD馬達(dá)在變負(fù)載情況下引起的抖動(dòng)和位置超調(diào)現(xiàn)象，論文研究了電機(jī)傳動(dòng)控制中的時(shí)變和非線性問題，引入模糊PID智能控制算法，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)參數(shù)的自整定，改善了DD馬
6、達(dá)定位過程中的穩(wěn)定性。開發(fā)的晶圓切割裝備已投入試運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了晶圓街道的“一鍵式”自動(dòng)找正，顯著減少了人工干預(yù)量；劃切過程中的主軸跳進(jìn)定位精度較半閉環(huán)方式下有了明顯提高；實(shí)現(xiàn)了DD馬達(dá)在不同工作盤下穩(wěn)定可靠的定位運(yùn)動(dòng)。試切后的晶圓在切割精度和成品率方面都有顯著提高。關(guān)鍵字：晶圓劃片；自動(dòng)找正；定位誤差；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償；模糊PID控制II東華大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTOPTIMIZATIONANDAPPLICATIONOFWAFERDICINGMACHINECONTROLSYSTEMABSTRACTWiththera
7、piddevelopmentoftheelectronicconsumerindustry,thedemandforsemiconductormanufacturingequipmentisgettinghigherandhigher.Asthefinalprocessofprocessingsiliconwaferdicingmachinehasbecomeakeyequipmentforthesemiconductorindustry,itscuttingperformancedirectlyaffectsthe
8、qualityandefficiencyoftheprocessingchip.AlthoughsomecompaniesinChinahavedevelopedadicingsaw,theystillrequireacertainamountofmanualparticipationwhentheequipmentisputintoopera
