Курсовая работа: Шестикоординатный столик с электрореологическим приводом для установки рентгенолитографии
Описание
Шестикоординатный электрореологический привод.
Привод проектируется для производства СБИС. Используется для совмещения рентгеношаблона и подложки, закрепленной на верхней каретке координатного стола, рабочая поверхность которого перемещается по 6 координатам x,y,z,αх ,αy ,αz.
Параметры привода:
- Диапазон перемещения по x,y для динноходового: 200 мм ± 1мкм.
- Осевое перемещение по z: 0,4 мм.
- Точное совмещение по x,y: 2 мкм± 0,02 мкм.
- Точное совмещение z: 0,4 мм ±1 мкм.
- Постоянная времени привода: 0,01 с.
- Суммарный поток газовыделения из привода: не более 10-6 Вт.
Анализ целевых процессов.
Процесс позиционирования заключается в том, что на привод устанавливается предварительно сориентированная подложка. Потом происходит поиск реперных точек на подложке и установка интерферометра в ноль. Предварительно сориентированная маска закреплена и установлена в ноль, при подготовке установки к работе далее подложка позиционируется в соответствии с программой, заложенной в контроллере. Точность позиционирования оценивается интерферометром, который отслеживает перемещения подложки и обеспечивает точность позиционирования.
Перемещения осуществляются приводом шестикоординатного электрореологического стола. Для перемещения используется свойство электрореологической суспензии менять свою вязкость в зависимости от напряженности электрического поля, приложенного к электрореологической жидкости. Число позиционирований привода зависит от размеров подложки (максимальный диаметр 200 мм) и участка экспонирования (25х25 … 90х90).
Процесс рентгенолитографии включает следующие операции:
Наименование | Критерий начала | Режим проведения | Критерий окончания | Ресурсы |
1.Контроль давления в ресивере с гелием | Установка готова | Вручную | P>[P] | Ресивер, манометр, |
2.Включение насосных станций | Установка готова | Вкл. НМ | Работа окончена | НМ, БП_НМ |
3.Загрузка заготовок | Установка готова | Запуск прграммы механизма загрузки-выгрузки | Загрузка окончена | МЗВ, САУ |
4.Компенсация веса привода | Окончание 2 и 3 | Подача напряжения на ЭР-дросселя | Работа окончена | САУ, ЦАП, У1, БП_У1, Д, НМ, БП_НМ, КС |
5.Обнуление интерферометра по x,y,z | Окончание 2 и 3 | Сканирование подложки. Подача сигналов на ЭР-дросселя | Луч интерферометра отражен от реперной точки | Cм. 4 |
6.Перемещение по оси х грубо | Окончание 5 | Подача сигналов на ЭРР | КС перемещен | САУ, ЦАП, У2, БП_У2, ЭРР, Д, НМ, БП_НМ, КС |
7.Перемещение по оси х точно | Окончание 6 | Cм. 4 | КС перемещен | Cм. 4 |
8.Коррекция по оси y,z | Окончание 7 | Cм. 4 | КС перемещен | Cм. 4 |
9.Обнуление интерферометра по αх ,αy ,αz | Окончание 8 | Cм. 4 | КС перемещен | Cм. 4 |
10.Перемещение по оси х грубо | Окончание 9 | Cм. 6 | КС перемещен | Cм. 6 |
11.Перемещение по оси у грубо | Окончание 10 | Cм. 6 | КС перемещен | Cм. 6 |
12.Перемещение по оси х точно | Окончание 11 | Cм. 4 | КС перемещен | Cм. 4 |
13.Перемещение по оси у точно | Окончание 12 | Cм. 4 | КС перемещен | Cм. 4 |
14.Коррекция по оси z | Окончание 13 | Cм. 4 | КС перемещен | Cм. 4 |
15. Коррекция по αх ,αy ,αz | Окончание 14 | Cм. 4 | КС перемещен | Cм. 4 |
16.Подача Не | Окончание 14 | Открыть клапан | Клапан открыт | Ресивер с Не, К |
17.Открытие заслонки | Окончание 15 | Открыть заслонку | Заслонка открыта | З, МЗ, БП_МЗ, САУ |
18.Экспонирование | Окончание 17 | Зафиксировать направляющие | t > [ t ] | Синхротрон |
19.Прекратить подачу Не | Окончание 18 | Закрыть клапан | Клапан закрыт | Ресивер с Не, К |
20.Закрытие заслонки | Окончание 18 | Закрыть заслонку | Заслонка закрыта | М0З, БП_МЗ, САУ |
21. Повтор п.10-20 | Окончание 20 | | Проэкспониро-ваны все модули пластины | |
22.Выгрузка подложек | Проэкспониро-ваны все модули пластины | См.3 | Подложка выгружена | См.3 |
Установка подложек производится автоматически вакуумным зацепом, куда закрепляется предварительно сориентированная подложка.
Включение насосной станции осуществляется подачей напряжения питания на насос, после чего он начинает перегонять электрореологическую жидкость.
Управление процессом осуществляется программой, записанной в САУ, которая выполняет определенную последовательность действий. В САУ приходит сигнал с интерферометра, который отслеживает перемещения подложки и обеспечивает точность позиционирования. Происходит сравнение истинного положения КС с требуемым. При точном перемещении (с точностью 0,02 мкм) в зависимости от этого рассогласования САУ формирует управляющий сигнал, проходящий через ЦАП и блок усилителей У1 на ЭР дросселя. Так же САУ формирует сигнал для грубого (длинноходового) перемещения (с точностью 10 мкм), проходящий через ЦАП и блок усилителй У11 на ЭР распределитель (ЭРР), регулирующим давление в гидроцилиндрах длинноходового перемещения.
Компенсация веса привода осуществляется подачей на дроссели напряжений, записанных в САУ. Т.к. при подаче напряжения меняется вязкость жидкости в зазоре между направляющей и электродом, можно регулировать давление в рабочих камерах. Направляющая помещена в цилиндрический корпус, в котором имеется 8 камер высокого давления, располагающихся со всех четырех сторон направляющей. Давление во всех камерах можно регулировать, управляя положением направляющей. Под действием давления стол всплывает и готов к перемещению.
Работа ЭР распределителя также основана на ЭР эффекте. Подавая напряжения на кольцевые электроды можно регулировать расход жидкости, что используется для работы гидроцилиндров длинноходового перемещения.
Обнуление интерферометра по x,y,z происходит следующим образом: стол в соответствии с программой СРU совершает возвратно-поступательные движения, сканируя подложку по координатам x,y,z. Когда луч интерферометра отразится от реперной точки, то интерферометр по этой координате установится вХарактеристики курсовой работы
МГТУ им. Н.Э.БауманаСписок файлов
![Картинка-подпись](https://s.studizba.com/z.php?f=/uploads/fotos/podpt_2_43798.png&w=1632&h=400&t=1")
Начать зарабатывать
zzyxel
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
