極紫外光刻機(jī)工件臺(tái)動(dòng)力學(xué)建模及仿真.pdf

1、工件臺(tái)系統(tǒng)是極紫外光刻(EUV)的一個(gè)關(guān)鍵子系統(tǒng)。極紫外光刻機(jī)采用步進(jìn)掃描曝光方式，成像質(zhì)量不僅取決于光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量，還取決于工件臺(tái)的動(dòng)態(tài)定位，因此工件臺(tái)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能和光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量同樣重要。工件臺(tái)的運(yùn)行精度、速度、加速度以及動(dòng)態(tài)定位是影響整機(jī)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(duì)工件臺(tái)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析就顯得尤為重要。
　　通過分析國內(nèi)外先進(jìn)超精密工件臺(tái)結(jié)構(gòu)形式，對(duì)工件臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。分析了真空平衡型氣

2、浮支撐的工作原理，推導(dǎo)出數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了承載力及剛度分析；對(duì)工件臺(tái)整體方案進(jìn)行了分析，并對(duì)直線電機(jī)及氣浮導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了分析；針對(duì)微動(dòng)平臺(tái)微動(dòng)特性，運(yùn)用幾何分析方法，對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析，以解釋其微動(dòng)補(bǔ)償作用，并對(duì)微動(dòng)臺(tái)部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)工件臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)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(tái)靜力變形最大位置，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)安裝提供依據(jù)。對(duì)工件臺(tái)整機(jī)進(jìn)行了模態(tài)分析，找出結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)。由于承載微動(dòng)臺(tái)決定了系統(tǒng)最終定位精度，因此對(duì)承載微動(dòng)臺(tái)部分單獨(dú)進(jìn)行模態(tài)分析。運(yùn)用瞬態(tài)分析方法對(duì)工件臺(tái)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析，分析其在不同阻尼下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
　　嘗試將拓?fù)鋬?yōu)化以及參數(shù)化建模技術(shù)引入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之中。對(duì)承載微動(dòng)臺(tái)進(jìn)行基于靜態(tài)剛度以及動(dòng)態(tài)剛度的拓?fù)鋬?yōu)化分析。利用ANSYS中的APDL語言對(duì)承載微動(dòng)臺(tái)進(jìn)行參數(shù)化建模及二次開發(fā)，將整個(gè)有限元分析過程參數(shù)化。對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化后模型進(jìn)行靈敏度分析，運(yùn)用ANSYS優(yōu)化模塊對(duì)其進(jìn)