非接觸密封裝置浸液注入控制分析.pdf

1、光刻機是超大規(guī)模集成電路制造的核心設備，浸沒式光刻技術是一種基于傳統的干式光刻設備的改造的光刻技術，業(yè)界普遍認可浸沒式光刻技術作為半導體特征尺寸45nm節(jié)點及以下的新一代的光刻技術，在半導體行業(yè)受到極大關注。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折射介質。為了保證浸沒液體穩(wěn)定良好的光學性能和縫隙流場穩(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，否則就會導致的曝光缺陷影響光刻

2、成品率。當前浸沒式光刻機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對制備出的超純水進行流體動力學性能的調制，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，同時不對超純水產生污染。浸液注入控制系統中關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中使用到的浸液注入控制系統為研究對象，進行了浸液注入控制系統的設計和相關的控制分析，主要的工作包括以下幾點。
　　(1)分析了浸

3、沒式光刻機中使用到的浸液注入控制系統的工作需求，并依此設計了浸液注入控制系統的功能樣機，包括原理設計，元器件選型，電氣設計，控制柜加工設計，控制系統搭建等工作。
　　(2)使用浸液注入控制系統功能樣機完成了與超純水制備系統以及非接觸密封裝置的聯合調試實驗。通過對調試實驗過程中出現的問題的分析，進一步量化了浸液注入控制系統關于流量控制的相關指標，并指出了相關指標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)這種現象進行了相關的研究。在此基礎上設計了一款模糊變增益Smith預估控制器使得我們能夠使用Smtih預估器消除在控制過程中純滯后環(huán)節(jié)的影響。
　　(4)通過將設計的控制算法采用計算機語言實現并運用在浸液注入控制系統上做了四組實驗，一方面驗證了仿真分析的正確性，另一方面也使用實際數據證明了該種控制器在實際運用過程中具有的優(yōu)點