功能陶瓷精密CMP拋光工藝參數(shù)決策優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著我國超精密加工水平的迅速發(fā)展,功能陶瓷在微電子、信息等領(lǐng)域應(yīng)用開發(fā)正不斷深入。但與國外超精密加工相比,在加工精度、加工效率等方面國內(nèi)還存在較大差距?；瘜W(xué)機械拋光(Chemical-mechanical polishing,CMP)作為超精密加工的主要手段,由于在拋光過程中人為因素影響極大,導(dǎo)致拋光效率低、質(zhì)量穩(wěn)定性差、加工成本高。如何以科學(xué)決策優(yōu)化手段來降低人為因素的影響是CMP領(lǐng)域的一項重要課題。因此,迫切需要深入研究功能陶瓷精密

2、CMP拋光工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)以構(gòu)建功能陶瓷精密CMP拋光的有效工藝參數(shù)決策支持平臺。本文綜合利用正交試驗、田口法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、實例推理+BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合推理和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等實驗和理論方法,探索了CMP拋光工藝參數(shù)優(yōu)化、表面粗糙度預(yù)測以及工藝參數(shù)決策等技術(shù),具體研究工作如下:
　　1)利用正交試驗和田口法,以表面粗糙度為評價條件,探尋拋光速度、拋光壓力和拋光液濃度與表面粗糙度的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上,對功能陶瓷精密CMP平面拋光工藝參數(shù)進

3、行優(yōu)化,獲得最優(yōu)的工藝參數(shù)組合,實現(xiàn)工藝參數(shù)的優(yōu)化;
　　2)利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以拋光速度、拋光壓力和拋光液濃度為輸入,表面粗糙度為輸出,建立了模擬功能陶瓷精密CMP平面拋光過程的映射模型,利用1)所獲得的實驗數(shù)據(jù)訓(xùn)練預(yù)測模型,完成了碳化硅功能陶瓷精密CMP平面拋光映射模型的建立,實現(xiàn)了拋光表面粗糙度的有效預(yù)測;
　　3)在1)、2)的基礎(chǔ)之上,利用實例推理+BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合推理技術(shù),建立功能陶瓷精密CMP平面拋光決策模型

4、,為功能陶瓷精密CMP平面拋光工藝參數(shù)決策提供了科學(xué)依據(jù);
　　4)利用 Access,參考相關(guān)工藝手冊、工程人員的經(jīng)驗及實驗數(shù)據(jù)等建立了功能陶瓷精密CMP平面拋光工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫;
　　5)基于上述工作的基礎(chǔ)之上,利用PowerBuilder開發(fā)出功能陶瓷精密CMP平面拋光工藝參數(shù)的優(yōu)化支持系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)功能陶瓷精密CMP平面拋光的工藝參數(shù)優(yōu)化、表面粗糙度預(yù)測、和工藝參數(shù)決策,實驗與預(yù)測結(jié)果吻合較好。
　　綜上,本文的