掩模臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真.pdf

1、光刻機(jī)是集成電路產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備，光刻機(jī)的線寬決定著集成電路的特征尺寸。光刻機(jī)研制水平的提高能夠帶動(dòng)整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)界的技術(shù)升級，能夠有效地促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提高國家高技術(shù)領(lǐng)域的核心競爭力。光刻機(jī)儼然已成為衡量國家綜合國力的重要標(biāo)志。極紫外光刻機(jī)是當(dāng)今光刻機(jī)研制中的熱點(diǎn)。掩模臺(tái)是極紫外光刻機(jī)中的核心組成部分，由于極紫外光刻機(jī)套刻精度和產(chǎn)業(yè)化的要求，掩模臺(tái)要實(shí)現(xiàn)高速大行程的納米級運(yùn)動(dòng)，這使得掩模臺(tái)成為了一個(gè)電、氣、磁耦合的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)。<

2、br>　　利用SolidWorks、ANSYS靜力分析、ANSYS模態(tài)分析和ANSYS拓?fù)鋬?yōu)化初步完成了對掩模臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，使其固有頻率和質(zhì)量都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。掩模臺(tái)設(shè)計(jì)成宏動(dòng)臺(tái)和微動(dòng)臺(tái)的雙級結(jié)構(gòu)。宏動(dòng)臺(tái)采用“H”型直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)和氣浮導(dǎo)軌支撐，微動(dòng)臺(tái)采用音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)和支撐。
　　直線電機(jī)的啟動(dòng)和停止會(huì)引起掩模臺(tái)的超調(diào)，因此對微動(dòng)臺(tái)、掩模支撐系統(tǒng)、基座系統(tǒng)分別進(jìn)行了瞬態(tài)分析，得到了相應(yīng)的穩(wěn)定時(shí)間。直線電機(jī)的電磁力存在周期性的波

3、動(dòng)，這個(gè)波動(dòng)會(huì)影響宏動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)。利用ANSYS諧分析得到了掩模支撐系統(tǒng)的最大振動(dòng)幅值。為了得到外界干擾的影響，對基座系統(tǒng)進(jìn)行了隨機(jī)振動(dòng)分析。
　　利用SolidWorks、GAMBIT和FLUENT完成了對氣浮導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)，使得每個(gè)氣浮滑塊豎直剛度為93.46 N/μm，水平剛度為121.56 N/μm。
　　掩模板的變形會(huì)直接影響到套刻精度，因此對掩模板進(jìn)行了熱-結(jié)構(gòu)耦合分析。當(dāng)掩模板變形產(chǎn)生的套刻誤差超出設(shè)計(jì)指標(biāo)值時(shí)，提出