光刻機雙驅動微動臺溫度場研究.pdf

1、硅片工件臺系統是光刻機系統的重要組成部分,微動臺作為硅片工件臺系統的核心部件,其性能對整個光刻機系統至關重要。光刻機在工作過程中,線寬和套刻精度作為其非常重要的性能參數,主要受微動臺性能的影響,而微動臺的溫度變化是影響其性能的重要因素之一。超高密度集成電路發(fā)展的速度越來越快,溫度作為其影響因素,所扮演的角色越來越重要,因此對溫度的精確性和穩(wěn)定性控制提出了更高的要求。開展光刻機雙驅動微動臺溫度場研究這一課題,對于光刻機實現納米級定位精度與

2、同步運動精度,以解決90nm步進掃描投影光刻機超精密定位控制及高速高精同步掃描技術難題非常重要,對于研制自主產權的高速高精掃描型光刻機具有重大意義。
　　本文對光刻機工件臺的國內外研究現狀進行了分析,并對熱分析的相關知識和有限元分析方法進行了介紹。通過ANSYS有限元軟件,對晶圓升降裝置進行了溫度場分析及結構分析。通過溫度場分析得到了晶圓升降裝置的溫度分布及熱變形分布。通過靜力學分析確定了晶圓升降裝置在自身重力作用下的變形分布及應

3、力分布,保證其具有一定的剛度以提高定位精度。通過模態(tài)分析確定了晶圓升降裝置的動態(tài)特性,找出了其薄弱環(huán)節(jié)并為結構的優(yōu)化提供指導。
　　通過SolidWorks2011及ANSYS軟件建立了微動臺實體模型及有限元模型,對熱源進行了分析和計算,得到了XY平面電機和Z向重力補償器對微動臺Chuck部件的熱載荷。通過對微動臺Chuck部件的熱分析和熱-結構耦合分析得到其在不同熱載荷作用下的溫度分布及熱變形分布,并分析了Chuck部件在重力和