光刻機雙驅(qū)動微動臺溫度場研究.pdf

1、硅片工件臺系統(tǒng)是光刻機系統(tǒng)的重要組成部分,微動臺作為硅片工件臺系統(tǒng)的核心部件,其性能對整個光刻機系統(tǒng)至關(guān)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(shù),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(qū)動微動臺溫度場研究這一課題,對于光刻機實現(xiàn)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(shù)難題非常重要,對于研制自主產(chǎn)權(quán)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(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了分析,并對熱分析的相關(guān)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(jié)構(gòu)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(xué)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(yīng)

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(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供指導(dǎo)。
　　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(jié)構(gòu)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