杨生荣，王克江，白 阳，孙 彬

( 北京中电科电子装备有限公司，北京100176)

为满足封装对芯片厚度的要求，必须应用超精密加工技术对晶圆进行背面减薄。随着半导体晶圆直径和厚度的增大以及封装对芯片厚度要求的减小，材料去除量增大，晶圆加工容易造成变形或破碎问题，加工精度很难保证，而且加工精度和表面质量的要求已接近或达到目前加工技术的极限，因此高品质的晶圆超精密加工技术己成为世界各国在微电子制造领域的热点研究课题和技术竞争的焦点之一[1]。在晶圆自旋转磨削过程中，磨削力的大小对磨削效率、磨削加工精度、磨削表面质量、砂轮耐用度等指标均有直接影响。磨削过程中，砂轮堵塞会导致磨削力变大，造成原设定的磨削参数变得不合理，使晶圆表面或亚表面产生不可修复的缺陷；如果砂轮进给速度不足，磨削力过小则影响磨削效率。因此有必要对磨削力进行实时控制，在晶圆自旋转磨削设备设计中，对磨削力进行实时检测比较困难，本文在分析晶圆自旋转磨削的形式、磨削力的影响因素以及其影响规律的基础上，通过监测主轴的功率来调节砂轮进给速度的方法来控制精密磨削[2-4]。

1 控制系统方案设计

晶圆精密磨削控制系统如图1 所示，主要由可编程控制器、导轨丝杠、伺服电机、空气静压电主轴、厚度测量等组成。其电主轴的额定功率为4.2 kW，转速为1000～7000 r/min，最大扭矩为2.86 N·m；滚珠丝杠轴径为32 mm、导程为4 mm；运动……