非接觸密封裝置浸液注入控制分析.pdf

1、光刻機(jī)是超大規(guī)模集成電路制造的核心設(shè)備，浸沒(méi)式光刻技術(shù)是一種基于傳統(tǒng)的干式光刻設(shè)備的改造的光刻技術(shù)，業(yè)界普遍認(rèn)可浸沒(méi)式光刻技術(shù)作為半導(dǎo)體特征尺寸45nm節(jié)點(diǎn)及以下的新一代的光刻技術(shù)，在半導(dǎo)體行業(yè)受到極大關(guān)注。浸沒(méi)式光刻通過(guò)在鏡頭和硅片之間填充一層完整的浸沒(méi)液體縫隙流場(chǎng)，從而改變了激光的光學(xué)折射介質(zhì)。為了保證浸沒(méi)液體穩(wěn)定良好的光學(xué)性能和縫隙流場(chǎng)穩(wěn)定快速的形成，這就要求浸沒(méi)液體具有超高的純度并能及時(shí)的得到更新，否則就會(huì)導(dǎo)致的曝光缺陷影響光刻

2、成品率。當(dāng)前浸沒(méi)式光刻機(jī)均以超高純度的超純水作為理想的浸沒(méi)液，采用浸液注入控制系統(tǒng)對(duì)制備出的超純水進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)性能的調(diào)制，保證其能滿足浸沒(méi)液體縫隙流場(chǎng)的穩(wěn)定快速的形成需求，同時(shí)不對(duì)超純水產(chǎn)生污染。浸液注入控制系統(tǒng)中關(guān)于流體的流量控制效果將對(duì)縫隙流場(chǎng)的穩(wěn)定形成有重要的影響。
　　本文以對(duì)浸沒(méi)式光刻機(jī)中使用到的浸液注入控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，進(jìn)行了浸液注入控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和相關(guān)的控制分析，主要的工作包括以下幾點(diǎn)。
　　(1)分析了浸

3、沒(méi)式光刻機(jī)中使用到的浸液注入控制系統(tǒng)的工作需求，并依此設(shè)計(jì)了浸液注入控制系統(tǒng)的功能樣機(jī)，包括原理設(shè)計(jì)，元器件選型，電氣設(shè)計(jì)，控制柜加工設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)搭建等工作。
　　(2)使用浸液注入控制系統(tǒng)功能樣機(jī)完成了與超純水制備系統(tǒng)以及非接觸密封裝置的聯(lián)合調(diào)試實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)調(diào)試實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題的分析，進(jìn)一步量化了浸液注入控制系統(tǒng)關(guān)于流量控制的相關(guān)指標(biāo)，并指出了相關(guān)指標(biāo)對(duì)縫隙流場(chǎng)形成狀態(tài)的影響。
　　(3)通過(guò)對(duì)浸液注入控制系統(tǒng)中流體

4、控制單元的分析明確了純時(shí)滯環(huán)節(jié)對(duì)于該流量控制方面造成的影響。同時(shí)采用理論以及仿真兩種形式對(duì)如何消除純滯后環(huán)節(jié)這種現(xiàn)象進(jìn)行了相關(guān)的研究。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一款模糊變?cè)鲆鍿mith預(yù)估控制器使得我們能夠使用Smtih預(yù)估器消除在控制過(guò)程中純滯后環(huán)節(jié)的影響。
　　(4)通過(guò)將設(shè)計(jì)的控制算法采用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)并運(yùn)用在浸液注入控制系統(tǒng)上做了四組實(shí)驗(yàn)，一方面驗(yàn)證了仿真分析的正確性，另一方面也使用實(shí)際數(shù)據(jù)證明了該種控制器在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中具有的優(yōu)點(diǎn)