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晶圆校准器吸盘动力学建模与残余振动优化
1
作者
刘暾东
唐之晨
+2 位作者
王若宇
陈锃琰
刘长胜
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第1期227-235,共9页
晶圆校准器是确保晶圆在加工过程实现精准定位的重要设备,其定位精度易受晶圆校准器吸盘高速旋转启停时加速度突变产生的残余振动影响。为解决这一问题,首先分析了晶圆校准器吸盘表面的接触特性,建立晶圆校准器吸盘动力学数学模型,通过...
晶圆校准器是确保晶圆在加工过程实现精准定位的重要设备,其定位精度易受晶圆校准器吸盘高速旋转启停时加速度突变产生的残余振动影响。为解决这一问题,首先分析了晶圆校准器吸盘表面的接触特性,建立晶圆校准器吸盘动力学数学模型,通过仿真求解运动过程中晶圆与晶圆校准器吸盘的接触状态和形变情况。在此基础上,引入系统真空度与最大旋转速度、最大旋转加速度,获得在不同加加速度作用下晶圆的振幅与模态,求解加速度约束方程,进而利用三阶Bezier曲线构造对称的晶圆校准器速度曲线。同时,针对晶圆校准器电机在加速阶段与减速阶段的特性差异,基于Pareto多目标遗传算法优化对称速度曲线参数,构造非对称速度曲线,进一步抑制晶圆校准器吸盘的残余振动,提高晶圆校准器的定位精度和工作效率。最后,通过仿真实验验证了非对称速度曲线在工作效率上的改进;同时搭建了晶圆校准器实物装置,设计实物实验验证其相对于传统的速度曲线在定位精度和工作效率上的提升。实验结果表明:本文设计的非对称速度曲线充分考虑晶圆校准器吸盘动力学特性,与传统的速度曲线相比,可以有效减小吸盘残余振动,将校准器的定位精度提高至0.008 mm,缩短工作时间0.14 s,验证本文所提方法有效。
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关键词
晶圆校准器
动力学建模
残余振动优化
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职称材料
晶圆校准器误差补偿与拟合算法的研究
被引量：
2
2
作者
刘暾东
陈锃琰
+2 位作者
王若宇
唐之晨
郑鹏
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024年第8期1115-1124,共10页
晶圆校准器作为半导体生产、检测中的重要设备,其圆心定位的精度容易受检测误差的影响,因此针对误差的补偿算法是提高晶圆校准精度的关键技术。针对检测误差中晶圆承载面倾斜影响采样精度问题,建立了晶圆倾斜后在水平面椭圆投影的物理模...
晶圆校准器作为半导体生产、检测中的重要设备,其圆心定位的精度容易受检测误差的影响,因此针对误差的补偿算法是提高晶圆校准精度的关键技术。针对检测误差中晶圆承载面倾斜影响采样精度问题,建立了晶圆倾斜后在水平面椭圆投影的物理模型,推导椭圆与晶圆圆心的解析关系,并采用相应的椭圆方程进行拟合。为了进一步提高补偿及拟合精度,提出了一种引入遗忘因子的扩展卡尔曼滤波的椭圆拟合算法,该算法采用密度聚类法及改进样本点分布的渐进一致采样进行数据预处理,并利用迭代重加权最小二乘法进行椭圆拟合,最终实现圆心的精确拟合。实验证明,在使用提出的方法进行误差补偿后,拟合精度达到99.95%,验证了其有效性。
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关键词
几何量计量
晶圆校准器
误差补偿
椭圆拟合
顺序抽样一致性
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职称材料
基于单传感器的晶圆校准器旋转轴回转误差补偿研究
3
作者
郑鹏
陈锃琰
+4 位作者
唐之晨
阮育娇
王若宇
赵岩
刘暾东
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024年第12期1762-1771,共10页
半导体晶圆校准器旋转轴的回转误差补偿是提高晶圆校准器定位精度的关键技术,为此提出一种基于单传感器的晶圆校准器旋转轴回转误差补偿方法,可有效避免在装置中引入多传感器等辅助设备带来的新误差和多次标定问题。该方法采用集合平均...
半导体晶圆校准器旋转轴的回转误差补偿是提高晶圆校准器定位精度的关键技术,为此提出一种基于单传感器的晶圆校准器旋转轴回转误差补偿方法,可有效避免在装置中引入多传感器等辅助设备带来的新误差和多次标定问题。该方法采用集合平均和小波阈值去噪的双重滤波法降低采集信号的随机噪声,通过数理统计误差分离法精确分离高信噪比测量信号中混入的圆度误差;同时根据多步法计算准确的回转误差,利用得到的误差数据对传感器检测的晶圆圆周数据进行修正实现补偿。实验结果表明:晶圆校准器定位的校准偏差在0.02 mm左右,提高了校准精度,验证了方法的有效性。
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关键词
几何量计量
晶圆校准器
误差补偿
回转误差
数理统计法
集合平均
小波阈值去噪
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职称材料
题名
晶圆校准器吸盘动力学建模与残余振动优化
1
作者
刘暾东
唐之晨
王若宇
陈锃琰
刘长胜
机构
厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院
厦门烟草工业有限责任公司
出处
《仪器仪表学报》
北大核心
2025年第1期227-235,共9页
文摘
晶圆校准器是确保晶圆在加工过程实现精准定位的重要设备,其定位精度易受晶圆校准器吸盘高速旋转启停时加速度突变产生的残余振动影响。为解决这一问题,首先分析了晶圆校准器吸盘表面的接触特性,建立晶圆校准器吸盘动力学数学模型,通过仿真求解运动过程中晶圆与晶圆校准器吸盘的接触状态和形变情况。在此基础上,引入系统真空度与最大旋转速度、最大旋转加速度,获得在不同加加速度作用下晶圆的振幅与模态,求解加速度约束方程,进而利用三阶Bezier曲线构造对称的晶圆校准器速度曲线。同时,针对晶圆校准器电机在加速阶段与减速阶段的特性差异,基于Pareto多目标遗传算法优化对称速度曲线参数,构造非对称速度曲线,进一步抑制晶圆校准器吸盘的残余振动,提高晶圆校准器的定位精度和工作效率。最后,通过仿真实验验证了非对称速度曲线在工作效率上的改进;同时搭建了晶圆校准器实物装置,设计实物实验验证其相对于传统的速度曲线在定位精度和工作效率上的提升。实验结果表明:本文设计的非对称速度曲线充分考虑晶圆校准器吸盘动力学特性,与传统的速度曲线相比,可以有效减小吸盘残余振动,将校准器的定位精度提高至0.008 mm,缩短工作时间0.14 s,验证本文所提方法有效。
关键词
晶圆校准器
动力学建模
残余振动优化
Keywords
wafer alignment
dynamic modeling
residual vibration optimization
分类号
TH162 [机械工程—机械制造及自动化]
TP242.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
晶圆校准器误差补偿与拟合算法的研究
被引量：
2
2
作者
刘暾东
陈锃琰
王若宇
唐之晨
郑鹏
机构
厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院
厦门市计量检定测试院
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024年第8期1115-1124,共10页
基金
国家市场监管总局科技计划(2022MK138)。
文摘
晶圆校准器作为半导体生产、检测中的重要设备,其圆心定位的精度容易受检测误差的影响,因此针对误差的补偿算法是提高晶圆校准精度的关键技术。针对检测误差中晶圆承载面倾斜影响采样精度问题,建立了晶圆倾斜后在水平面椭圆投影的物理模型,推导椭圆与晶圆圆心的解析关系,并采用相应的椭圆方程进行拟合。为了进一步提高补偿及拟合精度,提出了一种引入遗忘因子的扩展卡尔曼滤波的椭圆拟合算法,该算法采用密度聚类法及改进样本点分布的渐进一致采样进行数据预处理,并利用迭代重加权最小二乘法进行椭圆拟合,最终实现圆心的精确拟合。实验证明,在使用提出的方法进行误差补偿后,拟合精度达到99.95%,验证了其有效性。
关键词
几何量计量
晶圆校准器
误差补偿
椭圆拟合
顺序抽样一致性
Keywords
geometric measurement
wafer alignment calibrator
error compensation
elliptical fitting
random sample consensus
分类号
TB92 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
基于单传感器的晶圆校准器旋转轴回转误差补偿研究
3
作者
郑鹏
陈锃琰
唐之晨
阮育娇
王若宇
赵岩
刘暾东
机构
厦门市计量检定测试院
厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院
国机中设新能源开发有限责任公司
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024年第12期1762-1771,共10页
基金
2022年度国家市场监督管理总局科技计划(2022MK138)。
文摘
半导体晶圆校准器旋转轴的回转误差补偿是提高晶圆校准器定位精度的关键技术,为此提出一种基于单传感器的晶圆校准器旋转轴回转误差补偿方法,可有效避免在装置中引入多传感器等辅助设备带来的新误差和多次标定问题。该方法采用集合平均和小波阈值去噪的双重滤波法降低采集信号的随机噪声,通过数理统计误差分离法精确分离高信噪比测量信号中混入的圆度误差;同时根据多步法计算准确的回转误差,利用得到的误差数据对传感器检测的晶圆圆周数据进行修正实现补偿。实验结果表明:晶圆校准器定位的校准偏差在0.02 mm左右,提高了校准精度,验证了方法的有效性。
关键词
几何量计量
晶圆校准器
误差补偿
回转误差
数理统计法
集合平均
小波阈值去噪
Keywords
geometric measurement
wafer calibrator
error compensation
rotation error
mathematical statistics
ensemble averaging
wavelet threshold denoising
分类号
TB92 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
晶圆校准器吸盘动力学建模与残余振动优化
刘暾东
唐之晨
王若宇
陈锃琰
刘长胜
《仪器仪表学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
晶圆校准器误差补偿与拟合算法的研究
刘暾东
陈锃琰
王若宇
唐之晨
郑鹏
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
3
基于单传感器的晶圆校准器旋转轴回转误差补偿研究
郑鹏
陈锃琰
唐之晨
阮育娇
王若宇
赵岩
刘暾东
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
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