晶圓升降機構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TP23學校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工學碩士學位論文工學碩士學位論文晶圓升降機構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究碩士研究生：李鵬導師：崔繼文副教授申請學位：工學碩士學科：儀器科學與技術(shù)所在單位：自動化測試與控制系答辯日期：2011年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學碩士論文摘要集成電路(IC)是電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心，IC制造裝備是IC產(chǎn)業(yè)的最主要支撐。IC制造過程各種工藝前都需要進行晶圓的傳輸、定位和姿

2、態(tài)調(diào)整。晶圓升降機構(gòu)就是晶圓自動傳輸系統(tǒng)重要組成部分之一。其速度、重復定位精度將直接或間接影響IC的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。研究高精度、高速度、高穩(wěn)定性的新型晶圓升降機構(gòu)可以提高生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量，為IC制造提供有力保障。本文在分析晶圓升降機構(gòu)的國內(nèi)外發(fā)展概況和研究現(xiàn)狀的基礎上，結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)，主要對晶圓升降機構(gòu)進行了結(jié)構(gòu)全新設計；關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了性能分析優(yōu)化；完成了控制系統(tǒng)的設計調(diào)試；機構(gòu)關(guān)鍵的性能參數(shù)進行了實驗研究。具體內(nèi)容包

3、括：1.從晶圓升降機構(gòu)機理角度，分析了其功能與流程，提出了新型機構(gòu)總體方案，完成了驅(qū)動系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、真空吸附裝置、空氣靜壓裝置具體結(jié)構(gòu)設計，為了減小交接晶圓過程沖擊力影響，機械結(jié)構(gòu)上增加了簧片緩沖和防轉(zhuǎn)裝置。2.在機構(gòu)設計基礎上討論其結(jié)構(gòu)對性能的影響。從分析晶圓參數(shù)出發(fā)，對真空吸管位置和緩沖簧片尺寸進行了參數(shù)優(yōu)化；運動部件和晶圓建立整體模型仿真分析；對空氣靜壓裝置進行了靜力特性和振動模態(tài)分析，從仿真分析方面驗證了結(jié)構(gòu)設計滿足性能要求。

4、3.設計晶圓升降機構(gòu)控制系統(tǒng)，確定了伺服系統(tǒng)和真空吸附系統(tǒng)的總體方案。完成了伺服系統(tǒng)構(gòu)建以及真空吸附控制系統(tǒng)設計，通過調(diào)節(jié)伺服系統(tǒng)PID參數(shù)，改善系統(tǒng)性能，實現(xiàn)晶圓精確定位。4.依據(jù)激光測量位移原理建立了晶圓升降機構(gòu)激光測量實驗平臺，進行了機構(gòu)性能特性實驗包括運動范圍、最大速度、最大加速度實驗，完成了關(guān)鍵位置的重復定位精度實驗和分辨能力實驗。實驗表明，文中新型的300mm晶圓升降機構(gòu)，可以實現(xiàn)行程18mm，最大速度81.38mms，最大