極紫外光刻機工件臺動力學建模及仿真.pdf

1、工件臺系統(tǒng)是極紫外光刻(EUV)的一個關(guān)鍵子系統(tǒng)。極紫外光刻機采用步進掃描曝光方式，成像質(zhì)量不僅取決于光學系統(tǒng)的質(zhì)量，還取決于工件臺的動態(tài)定位，因此工件臺系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能和光學系統(tǒng)的質(zhì)量同樣重要。工件臺的運行精度、速度、加速度以及動態(tài)定位是影響整機成像質(zhì)量、套刻精度和產(chǎn)率的重要因素。因此在研發(fā)階段對工件臺系統(tǒng)的動態(tài)分析就顯得尤為重要。
　　通過分析國內(nèi)外先進超精密工件臺結(jié)構(gòu)形式，對工件臺關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。分析了真空平衡型氣

2、浮支撐的工作原理，推導出數(shù)學模型，并進行了承載力及剛度分析；對工件臺整體方案進行了分析，并對直線電機及氣浮導軌結(jié)構(gòu)形式進行了分析；針對微動平臺微動特性，運用幾何分析方法，對其進行了運動分析，以解釋其微動補償作用，并對微動臺部分進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　運用有限元分析軟件ANSYS對工件臺系統(tǒng)進行了靜力分析，模態(tài)分析以及瞬態(tài)分析。通過靜力分析找出工件臺靜力變形最大位置，為結(jié)構(gòu)設(shè)計以及系統(tǒng)安裝提供依據(jù)。對工件臺整機進行了模態(tài)分析，找出結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié)。由于承載微動臺決定了系統(tǒng)最終定位精度，因此對承載微動臺部分單獨進行模態(tài)分析。運用瞬態(tài)分析方法對工件臺動態(tài)特性進行了分析，分析其在不同阻尼下的動態(tài)響應(yīng)。
　　嘗試將拓撲優(yōu)化以及參數(shù)化建模技術(shù)引入結(jié)構(gòu)設(shè)計之中。對承載微動臺進行基于靜態(tài)剛度以及動態(tài)剛度的拓撲優(yōu)化分析。利用ANSYS中的APDL語言對承載微動臺進行參數(shù)化建模及二次開發(fā)，將整個有限元分析過程參數(shù)化。對拓撲優(yōu)化后模型進行靈敏度分析，運用ANSYS優(yōu)化模塊對其進