光刻機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與仿真.pdf

1、在集成電路制造業(yè)中，光刻機(jī)是精度最高，技術(shù)難度最大的一種機(jī)電一體化設(shè)備。光刻機(jī)整機(jī)系統(tǒng)是由整機(jī)框架、主基板、硅片臺(tái)、掩模臺(tái)、物鏡、照明系統(tǒng)、預(yù)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)等分系統(tǒng)通過氣力、磁力及聯(lián)結(jié)件耦合的典型復(fù)雜多體系統(tǒng)。光刻機(jī)零部件眾多，連接關(guān)系復(fù)雜，其動(dòng)力學(xué)特性對(duì)提高其工作精度具有重要意義，因此建立其整機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的基礎(chǔ)任務(wù)。
　　 本文對(duì)光刻機(jī)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)從動(dòng)力學(xué)的角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕美窭嗜辗椒ㄍ茖?dǎo)出硅片臺(tái)系統(tǒng)和直線電機(jī)系

2、統(tǒng)的多剛體動(dòng)力學(xué)方程，從中可以看出動(dòng)力學(xué)方程中存在大量耦合現(xiàn)象。在分析每個(gè)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特型的基礎(chǔ)上，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)ADAMS建立了光刻機(jī)整機(jī)的具有135個(gè)自由度的多剛體動(dòng)力學(xué)仿真模型，并進(jìn)行模型參數(shù)化。仿真模型中動(dòng)力學(xué)參數(shù)的識(shí)別是建立準(zhǔn)確動(dòng)力學(xué)模型的關(guān)鍵，本文利用振動(dòng)試驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)仿真相結(jié)合的方法，對(duì)關(guān)鍵子系統(tǒng)如氣浮系統(tǒng)等的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了識(shí)別與計(jì)算，對(duì)整機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真模型進(jìn)行參數(shù)修正，獲得了比較精確的光刻機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真模型?；诰_的仿真

3、模型然后進(jìn)行整機(jī)系統(tǒng)的固有振動(dòng)特性分析，獲得了系統(tǒng)中的主要部件的固有振動(dòng)頻率的分布情況。為了驗(yàn)證建立的動(dòng)力學(xué)仿真模型，本文利用錘擊法對(duì)系統(tǒng)中的主要關(guān)鍵部件在整機(jī)環(huán)境下進(jìn)行了振動(dòng)測試，仿真結(jié)果與測試中分析的結(jié)果比較一致，驗(yàn)證了建立的動(dòng)力學(xué)仿真模型的正確性。
　　 本文在大量試驗(yàn)和分析的基礎(chǔ)上，建立了光刻機(jī)整機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜多剛體動(dòng)力學(xué)仿真模型，利用該動(dòng)力學(xué)仿真模型可仿真分析光刻機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，這對(duì)精密光刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改進(jìn)和控