search query: @supervisor Kuosmanen, Petri / total: 195
reference: 44 / 195
« previous | next »
Author:Sievänen, Samuli
Title:Piikiekkojen kiillotusprosessin painejakauman säätö
Control of pressure distribution in silicon water polishing process
Publication type:Master's thesis
Publication year:2012
Pages:(8) + 58 s. + liitt. 5      Language:   fin
Department/School:Koneenrakennustekniikan laitos
Main subject:Koneensuunnitteluoppi   (Kon-41)
Supervisor:Kuosmanen, Petri
Instructor:Lempinen, Vesa-Pekka
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  4816   | Archive
Keywords:silicon water
polishing
pressure distribution
piikiekko
kiillotus
painejakauma
Abstract (eng): Pressure distribution in polishing process is used to control the outcome surface form of silicon wafers.
In this thesis the pressure distribution control is studied regarding single sided polishing in Speedfam's 59SPAW-II polishing machines.
In these polishing machines the silicon wafer does not rotate around its own axis thus causing taper kind of surface form to occur in polished silicon wafers if the polishing pressure distribution is not optimal.
Typically the taper forms perpendicularly from the wafers flat and in this thesis the term taper is used to describe this specific taper perpendicular to the flat.

In this thesis a mechanical system was developed for control of the pressure distribution in silicon wafer polishing process and its functionality was tested in the silicon wafer production.
In addition, the taper was studied as a function of the pressure distribution, polishing pressure and temperature differences using finite element method.
The effect of the pressure distribution was also studied experimentally.
A brief study about the effects of the rotational speeds of the polishing heads and the polishing pad was committed.
The composition of the function for the material removal rate in polishing process was reviewed.
Studies were committed regarding wafer diameters of 150 and 200 mm.

In the developed mechanical system the pressure distribution is controlled with easily replaceable pressure rings.
The pressure rings conduct the polishing pressure from the polishing head to the carrier in which the silicon wafers are attached using wax.
Using pressure rings of different diameter the distribution of the polishing pressure can be controlled.
Previously pressure rings were also used but changing them was much more difficult.

On the grounds of the studies committed in this thesis the developed mechanical system can be used for easier control of the pressure distribution in the silicon wafer polishing process.
The results gained in studies using FEM can be used as a guide in polishing process control.
Similar results as anticipated in these studies were found in literature and similar behaviour was observed in the silicon wafer production thus the results are plausible.
Abstract (fin): Kiillotusprosessin painejakaumalla säädetään kiillotetun piikiekon pinnanmuoto.
Tässä työssä tutkitaan painejakauman säätöä Speedfam 59SPAW-II kiillotuskoneessa. joka tekee yksipuolista piikiekkojen kiillotusta.
Tutkittavassa kiillotusprosessissa on ominaista se. että piikiekot eivät pyöri oman akselinsa ympäri ja vääränlainen painejakauma aiheuttaa niihin kiilamaisuutta.
Tyypillinen painejakauman aiheuttama kiilamaisuus syntyy piikiekkoihin kohtisuorassa niiden kohdistustasoon.

Tässä työssä kehitettiin mekaaninen järjestelmä kiillotusprosessin painejakauman säätöä varten ja tutkittiin sen toimivuutta tuotannossa.
Lisäksi työssä tutkittiin laskennallisesti FEM-menetelmää apuna käyttäen painejakauman, kiillotuspaineen ja lämpötilaerojen vaikutuksia kiillotetun piikiekon kiilamaisuuteen.
Painejakauman vaikutusta tutkittiin myös kokeellisesti.
Työssä tarkasteltiin lyhyesti myös kiillotustason ja kiillotuspään pyörimisnopeuksien säädön vaikutusta piikiekon pinnanmuotoon sekä eri tekijöiden vaikutuksia kiillotusprosessin materiaalin poistonopeuteen.
Kokeellisessa osuudessa käytettiin 150 mm piikiekkoja.
FEM-menetelmällä tarkasteltiin myös 200 mm piikiekkoja.

Kehitetyssä mekaanisessa järjestelmässä painejakaumaa säädetään helposti vaihdettavien paininrenkaiden avulla.
Paininrenkaat johtavat kiillotuspaineen kiillotuspäästä carrieriin, johon piikiekot kiinnitetään vahalla.
Käyttämällä erikokoisia paininrenkaita saadaan säädettyä kiillotuspaineen jakauma.
Aikaisemmin paininrenkaat oli liimattu suoraan kiillotuspäihin ja niiden vaihtaminen oli hankalaa.

Kehitetty mekaaninen tapa säätää kiillotusprosessin painejakaumaa voitiin koeajojen perusteella todeta toimivaksi ja aikaisempaa tapaa paremmaksi.
FEM-menetelmällä saatuja tuloksia voidaan käyttää apuna kiillotettujen piikiekkojen pinnanmuotojen säädössä.
Tulokset vastaavat myös kirjallisuudesta löytyneitä tuloksia.
Vastaavaa kiillotusprosessin käyttäytymistä havaittiin myös tuotannon kiillotusprosessissa.
ED:2013-03-18
INSSI record number: 45968
+ add basket
« previous | next »
INSSI