非接觸密封裝置浸液注入控制分析.pdf

1、光刻機(jī)是超大規(guī)模集成電路制造的核心設(shè)備，浸沒式光刻技術(shù)是一種基于傳統(tǒng)的干式光刻設(shè)備的改造的光刻技術(shù)，業(yè)界普遍認(rèn)可浸沒式光刻技術(shù)作為半導(dǎo)體特征尺寸45nm節(jié)點(diǎn)及以下的新一代的光刻技術(shù)，在半導(dǎo)體行業(yè)受到極大關(guān)注。浸沒式光刻通過在鏡頭和硅片之間填充一層完整的浸沒液體縫隙流場，從而改變了激光的光學(xué)折射介質(zhì)。為了保證浸沒液體穩(wěn)定良好的光學(xué)性能和縫隙流場穩(wěn)定快速的形成，這就要求浸沒液體具有超高的純度并能及時的得到更新，否則就會導(dǎo)致的曝光缺陷影響光刻

2、成品率。當(dāng)前浸沒式光刻機(jī)均以超高純度的超純水作為理想的浸沒液，采用浸液注入控制系統(tǒng)對制備出的超純水進(jìn)行流體動力學(xué)性能的調(diào)制，保證其能滿足浸沒液體縫隙流場的穩(wěn)定快速的形成需求，同時不對超純水產(chǎn)生污染。浸液注入控制系統(tǒng)中關(guān)于流體的流量控制效果將對縫隙流場的穩(wěn)定形成有重要的影響。
　　本文以對浸沒式光刻機(jī)中使用到的浸液注入控制系統(tǒng)為研究對象，進(jìn)行了浸液注入控制系統(tǒng)的設(shè)計和相關(guān)的控制分析，主要的工作包括以下幾點(diǎn)。
　　(1)分析了浸

3、沒式光刻機(jī)中使用到的浸液注入控制系統(tǒng)的工作需求，并依此設(shè)計了浸液注入控制系統(tǒng)的功能樣機(jī)，包括原理設(shè)計，元器件選型，電氣設(shè)計，控制柜加工設(shè)計，控制系統(tǒng)搭建等工作。
　　(2)使用浸液注入控制系統(tǒng)功能樣機(jī)完成了與超純水制備系統(tǒng)以及非接觸密封裝置的聯(lián)合調(diào)試實(shí)驗(yàn)。通過對調(diào)試實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題的分析，進(jìn)一步量化了浸液注入控制系統(tǒng)關(guān)于流量控制的相關(guān)指標(biāo)，并指出了相關(guān)指標(biāo)對縫隙流場形成狀態(tài)的影響。
　　(3)通過對浸液注入控制系統(tǒng)中流體

4、控制單元的分析明確了純時滯環(huán)節(jié)對于該流量控制方面造成的影響。同時采用理論以及仿真兩種形式對如何消除純滯后環(huán)節(jié)這種現(xiàn)象進(jìn)行了相關(guān)的研究。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一款模糊變增益Smith預(yù)估控制器使得我們能夠使用Smtih預(yù)估器消除在控制過程中純滯后環(huán)節(jié)的影響。
　　(4)通過將設(shè)計的控制算法采用計算機(jī)語言實(shí)現(xiàn)并運(yùn)用在浸液注入控制系統(tǒng)上做了四組實(shí)驗(yàn)，一方面驗(yàn)證了仿真分析的正確性，另一方面也使用實(shí)際數(shù)據(jù)證明了該種控制器在實(shí)際運(yùn)用過程中具有的優(yōu)點(diǎn)