用于晶圓傳輸?shù)耐綆鲃?dòng)機(jī)械手誤差分析與補(bǔ)償.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)全球化和社會(huì)信息化的快速發(fā)展，集成電路（IC）逐漸成為電子信息產(chǎn)業(yè)的核心，是推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化發(fā)展的高新技術(shù)之一。IC制造裝備技術(shù)是IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步的基礎(chǔ)，而晶圓傳輸系統(tǒng)則是IC制造裝備中重要的組成部分。在晶圓傳輸系統(tǒng)中，晶圓傳輸機(jī)器人是必不可少的關(guān)鍵部分，主要承擔(dān)著快速、精確、穩(wěn)定和高可靠性的傳輸晶圓的任務(wù)。本課題結(jié)合國(guó)家973項(xiàng)目超大規(guī)模集成電路制造裝備基礎(chǔ)問(wèn)題研究（2009CB724206），主要研究了晶圓傳輸機(jī)械手

2、的誤差分析與補(bǔ)償。
　　首先，針對(duì)同步帶廣泛應(yīng)用在晶圓傳輸機(jī)器人的情況，介紹了同步帶的特性和分類，重點(diǎn)分析在同步帶傳動(dòng)中由于多邊形效應(yīng)和偏心轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生誤差的原因，并分別進(jìn)行了仿真。通過(guò)仿真分析，對(duì)同步帶傳動(dòng)應(yīng)用時(shí)參數(shù)得出了應(yīng)用規(guī)律，為實(shí)際應(yīng)用中減小誤差提供了理論依據(jù)。
　　其次，對(duì)晶圓傳輸機(jī)械手進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，建立了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并得到了位置正解和逆解方程，為誤差分析和標(biāo)定補(bǔ)償提供了理論基礎(chǔ)。通過(guò)分析影響機(jī)械手末端定位

3、精度的各主要因素，并合理轉(zhuǎn)化同步帶傳動(dòng)誤差，確定了機(jī)械手的各個(gè)誤差源，并建立了相應(yīng)的誤差模型?；跈C(jī)械手的誤差模型，分析了影響末端定位的各個(gè)誤差源的靈敏度，并提出了顯著性這個(gè)新的影響衡量標(biāo)準(zhǔn)。
　　再次，根據(jù)實(shí)際誤差模型，結(jié)合機(jī)械手的特點(diǎn)，提出了精度設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定為一體的精度保障體系。運(yùn)用蒙特卡羅相關(guān)理論，對(duì)各個(gè)誤差源進(jìn)行制造前的精度綜合，之后采用了基于幾何迭代法和運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的非線性參數(shù)識(shí)別的“分步標(biāo)定”法對(duì)各個(gè)誤差源進(jìn)行補(bǔ)償，