本文關(guān)鍵詞：負(fù)壓回收結(jié)構(gòu)在非接觸式流場(chǎng)密封中的應(yīng)用

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【摘要】：浸沒式光刻是目前在45納米以下IC生產(chǎn)線上唯一獲得大規(guī)模應(yīng)用的光刻新技術(shù),如何實(shí)現(xiàn)浸沒液體的非接觸密封、最大限度地提高光刻機(jī)的掃描速度,是浸沒式光刻技術(shù)面臨的核心問題。浸沒式光刻機(jī)內(nèi)部的曝光系統(tǒng)主要由動(dòng)態(tài)密封裝置、物鏡系統(tǒng)、硅片、工件臺(tái)等組成。動(dòng)態(tài)密封裝置是浸沒式光刻機(jī)的核心部件,安放在投影物鏡與硅片之間,并且與硅片保持0.1mm的間隙。在光刻過程中,動(dòng)態(tài)密封裝置與硅片之間形成厚度為O.1mm的縫隙流場(chǎng)。依靠其回收結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)縫隙流體的非接觸式密封,保證在工件臺(tái)攜帶硅片及其光刻材料做高速掃描運(yùn)動(dòng)時(shí)縫隙流體不發(fā)生泄漏�？p隙流場(chǎng)的密封問題實(shí)質(zhì)是非接觸式流場(chǎng)的密封問題,合理設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)密封裝置的回收結(jié)構(gòu),提高其對(duì)縫隙流場(chǎng)的非接觸式密封性能,是浸沒式光刻技術(shù)的關(guān)鍵性難題。在研發(fā)浸沒式光刻機(jī)核心部件-動(dòng)態(tài)密封裝置的背景下,本文以動(dòng)態(tài)密封裝置的回收結(jié)構(gòu)為主要研究對(duì)象,完成了以下工作：1、建立了動(dòng)態(tài)密封裝置回收結(jié)構(gòu)的內(nèi)部流場(chǎng)仿真模型。通過數(shù)值模擬得到不同的回收小孔參數(shù)下,不同注入液體的流量、回收液體的壓力對(duì)縫隙流場(chǎng)密封性能的影響規(guī)律,得出有利于回收結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)非接觸式流場(chǎng)密封的結(jié)構(gòu)。2、設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)密封裝置的等效試驗(yàn)?zāi)Ｐ?搭建了基于旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試系統(tǒng)。以高速攝像和圖像識(shí)別技術(shù)為手段,對(duì)采用不同回收結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行密封性能測(cè)試。以實(shí)驗(yàn)為依托,結(jié)合仿真結(jié)果,分析得出回收小孔參數(shù)對(duì)密封效果的影響規(guī)律,獲得描述回收結(jié)構(gòu)參數(shù)的組態(tài)模型。3、基于描述回收小孔結(jié)構(gòu)參數(shù)組態(tài)模型的研究結(jié)果,首次嘗試使用負(fù)壓回收實(shí)現(xiàn)浸沒流場(chǎng)非接觸式密封的理念,設(shè)計(jì)了浸沒式光刻機(jī)動(dòng)態(tài)密封裝置。通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)手段,得出不同工況下的臨界掃描速度。結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)密封裝置將光刻過程中的掃描速度提高了50%,證明了回收小孔結(jié)構(gòu)參數(shù)研究結(jié)果的正確性,為動(dòng)態(tài)密封裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)和依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：浸沒式光刻 動(dòng)態(tài)密封裝置 回收結(jié)構(gòu) 非接觸式密封 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN305.7;TB42
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-17
• 1.1.1 浸沒式光刻技術(shù)概述11-13
• 1.1.2 浸沒液體的密封問題13-14
• 1.1.3 密封裝置14-17
• 1.2 液體回收模塊17-19
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4 本章小結(jié)20-21
• 第2章 回收結(jié)構(gòu)內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值仿真21-57
• 2.1 回收結(jié)構(gòu)內(nèi)部流場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型的建立21-33
• 2.1.1 計(jì)算流體力學(xué)及其應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介21-23
• 2.1.2 回收結(jié)構(gòu)內(nèi)部流場(chǎng)的基本控制方程23-26
• 2.1.3 簡(jiǎn)化與建立回收結(jié)構(gòu)的模型26-33
• 2.2 回收結(jié)構(gòu)對(duì)密封性能的影響33-56
• 2.2.1 孔形狀參變量對(duì)應(yīng)的密封性能33-41
• 2.2.2 孔直徑參變量對(duì)應(yīng)的密封性能41-45
• 2.2.3 孔間距參變量對(duì)應(yīng)的密封性能45-49
• 2.2.4 孔排布方式參變量對(duì)應(yīng)的密封性能49-53
• 2.2.5 數(shù)值模擬小結(jié)53-56
• 2.3 本章小結(jié)56-57
• 第3章 回收結(jié)構(gòu)性能測(cè)試的試驗(yàn)研究57-93
• 3.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)57-64
• 3.1.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計(jì)58-60
• 3.1.2 旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的調(diào)試60-61
• 3.1.3 調(diào)平裝置的設(shè)計(jì)61
• 3.1.4 注液系統(tǒng)的搭建61-62
• 3.1.5 回收系統(tǒng)的搭建62
• 3.1.6 觀測(cè)系統(tǒng)的搭建62-64
• 3.2 測(cè)試方法64-67
• 3.2.1 靜態(tài)性能測(cè)試64-65
• 3.2.2 動(dòng)態(tài)性能測(cè)試65-67
• 3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法67-72
• 3.3.1 圖像處理方法69-70
• 3.3.2 批量處理方法70-72
• 3.4 靜態(tài)性能測(cè)試結(jié)果及其分析72-90
• 3.4.1 回收小孔形狀對(duì)密封性能的影響72-79
• 3.4.2 回收小孔高度直徑比對(duì)密封性能的影響79-83
• 3.4.3 回收小孔間距對(duì)密封性能的影響83-86
• 3.4.4 回收小孔排布方式對(duì)密封性能的影響86-89
• 3.4.5 靜態(tài)性能測(cè)試小結(jié)89-90
• 3.5 動(dòng)態(tài)性能測(cè)試結(jié)果及分析90-92
• 3.6 本章小結(jié)92-93
• 第4章 回收結(jié)構(gòu)在密封裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用93-107
• 4.1 密封裝置內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬93-99
• 4.1.1 回收負(fù)壓為0.1bar的臨界掃描速度96-97
• 4.1.2 回收負(fù)壓為0.2bar的臨界掃描速度97-98
• 4.1.3 回收負(fù)壓為0.3bar的臨界掃描速度98-99
• 4.2 密封裝置的設(shè)計(jì)99-101
• 4.3 密封裝置的密封性能測(cè)試101-105
• 4.4 本章小結(jié)105-107
• 第5章 總結(jié)和展望107-109
• 5.1 總結(jié)107-108
• 5.2 展望108-109
• 參考文獻(xiàn)109-112

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：693403