浸没式光刻机超纯水处理系统的研制

发布时间：2017-04-03 01:16

  本文关键词：浸没式光刻机超纯水处理系统的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着信息技术的继续发展作为其基础的集成电路在国家制造产业中的地位越来越高。光刻技术的发展水平对于集成电路的研发有着非常重要的的影响作用。光刻技术是利用感光胶的光化学反应特点将设计好的电路图形复制到的硅片上,它是集成电路制造工业中一项极为重要的技术。浸没式光刻又称湿式光刻,它在传统干式光刻技术的基础上进行了改进,即在最后一片投影物镜的下表面和硅片上的光刻胶之间填充一层能提高整个光路的折射率的浸没液体。在集成电路制造中,由于芯片的特征尺寸不断缩小,使得浸没式光刻技术对生产过程使用的超纯水的水质要求也愈来愈高。浸没液体中的离子、溶解氧、TOC和颗粒物的存在会降低集成电路的良品率,因此设计研发符合浸没式光刻技术要求的超纯水处理系统具有重要的现实意义。本文以研制产水达到浸没式光刻的水质指标要求的且具有一定控制功能的超纯水处理系统为研究对象,主要的工作包括以下内容。(1)分析浸没式光刻技术对超纯水处理的水质指标要求和系统的功能需求,据此确立超纯水处理系统的总体设计方案。设计了系统的工艺原理图,针对每项水质指标要求确定了相应的工艺部件的选型。(2)根据系统的流量压力特性对动力供给系统进行设计与验证,并最终确定了离心泵的型号与数量。依据系统对水质检测和对流体动力学参数测量的要求,完成对各类传感器的选型。最终将所有部件根据其功能特性分为传感器模块、工艺模块和手动操作模块,按照模块化的思路设计并搭建好整个系统。(3)设计了超纯水处理系统的控制系统,以西门子PLC S7-1200为下位机并以研华工控机为上位机,下位机完对测量仪表的数据采集和对执行器的操作,设计了上位监控软件的HMI,使其具有实时监控、报警信息提示和数据存储等功能。(4)在Matlab/Simulink上利用神经网络对搭建好的超纯水处理系统的水质模型进行建模,根据误差分析选择最佳的网络结构,模型实现了对超纯水处理系统的产水TOC的预测。利用OPC技术实现了Matlab/Simulink软件与监控软件组态王的通讯,进而可把Simulink模块的预测值传送给组态界面的预警信息。
【关键词】：浸没式光刻 超纯水处理 PLC 人机界面 神经网络
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN305.7
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 超纯水的应用背景11-16
• 1.1.1 集成电路产业与与光刻技术11-13
• 1.1.2 浸没式光刻技术在集成电路领域的应用13-15
• 1.1.3 浸没式光刻技术对水质的要求15-16
• 1.2 超纯水处理系统的研究现状16-20
• 1.3 课题研究意义及研究内容20-21
• 1.3.1 研究意义20-21
• 1.3.2 研究内容21
• 1.4 本章小结21-22
• 第2章 超纯水处理系统的总体设计方案22-26
• 2.1 超纯水处理系统的需求分析22-23
• 2.1.1 超纯水处理系统的水质设计指标22
• 2.1.2 超纯水处理系统的功能需求22-23
• 2.2 超纯水处理系统的工艺设计方案23
• 2.3 超纯水处理系统的结构设计方案23-24
• 2.4 超纯水处理系统的控制系统设计方案24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 超纯水系统的工艺与结构设计26-53
• 3.1 工艺流程设计26-28
• 3.2 工艺部件选型设计28-33
• 3.2.1 去除溶氧的工艺设计28-30
• 3.2.2 去除离子的工艺设计30-31
• 3.2.3 去除TOC的工艺设计31-32
• 3.2.4 去除颗粒物的工艺设计32-33
• 3.3 超纯水离心泵的选型与动力系统设计33-41
• 3.3.1 超纯水离心泵的选型33-35
• 3.3.2 双泵串联供液设计及其工况分析35-41
• 3.4 水质仪表与传感器的选型设计41-49
• 3.4.1 水质仪表41-44
• 3.4.2 传感器44-46
• 3.4.3 管阀件与接头46-49
• 3.5 结构设计49-52
• 3.6 本章小结52-53
• 第4章 超纯水系统的控制系统设计53-89
• 4.1 PLC控制的实现53-59
• 4.1.1 PLC的选型53-56
• 4.1.2 PLC程序设计56-59
• 4.2 电控柜设计59-69
• 4.2.1 电路设计59-68
• 4.2.2 电控柜内部与外部设计68-69
• 4.3 人机界面的实现69-88
• 4.3.1 组态主界面70
• 4.3.2 趋势曲线70-72
• 4.3.3 数据存储72-77
• 4.3.4 实时报警77-79
• 4.3.5 历史报警79-83
• 4.3.6 数据查询83-86
• 4.3.7 数据报表86-88
• 4.4 本章小结88-89
• 第5章 超纯水处理系统的人工神经网络模型构建89-109
• 5.1 水处理系统建模的困难89
• 5.2 人工神经网络及其在水质检测中的应用89-93
• 5.2.1 人工神经网络介绍89-92
• 5.2.2 人工神经网络在水质模拟应用中的优势92-93
• 5.3 基于BP神经网络的TOC测量模型实现93-106
• 5.3.1 基于BP神经网络的TOC测量模型构建94-97
• 5.3.2 样本数据的预处理97-101
• 5.3.3 仿真结果与分析101-106
• 5.4 神经网络预测模型用于系统出水预警106-108
• 5.4.1 OPC接口技术实现组态王与Matlab通讯107-108
• 5.5 本章小结108-109
• 第6章 总结和展望109-111
• 6.1 研究总结109-110
• 6.2 工作展望110-111
• 参考文献111-113

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 本刊编辑部;;193nm浸没式光刻技术发展现状及今后难点[J];电子工业专用设备;2006年04期

2 Aaron Hand;;高折射率浸没式光刻不一定是最后赢家[J];集成电路应用;2006年10期

3 Laura Peters;;清除浸没式光刻缺陷[J];集成电路应用;2007年07期

4 Soichi Owa,Hiroyuki Nagasaka;浸没式光刻的优势和可行性(英文)[J];电子工业专用设备;2004年02期

5 吴龙海;浸没式光刻技术[J];微纳电子技术;2004年11期

6 袁琼雁;王向朝;施伟杰;李小平;;浸没式光刻技术的研究进展[J];激光与光电子学进展;2006年08期

7 Aaron Hand;;超高数值孔径浸没式光刻面临的挑战:偏振效应[J];集成电路应用;2006年Z1期

8 汪辉;;落水山鸡变凤凰——193nm浸没式光刻技术之回顾与展望[J];集成电路应用;2006年09期

9 Aaron Hand;;双重图形推动浸没式光刻继续前进[J];集成电路应用;2007年04期

10 Tuan Le;;监测基于浸没式光刻的晶圆边缘缺陷[J];集成电路应用;2007年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 陈晖;陈文昱;傅新;;浸没式光刻机浸液控制技术研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 王雅丽邋编译;摩尔定律的后盾——32纳米工艺[N];中国计算机报;2007年

2 少游;芯片工艺向32nm前进[N];中国计算机报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 陈文昱;浸没式光刻中浸液控制单元的液体供给及密封研究[D];浙江大学;2010年

2 陈晖;浸没式光刻机浸液流动特性及其对物镜影响[D];浙江大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 麻元照;浸没式光刻中的缺陷及解决方案[D];复旦大学;2014年

2 陶岳帮;浸没式光刻中浸没流场快速分离实验研究[D];浙江大学;2016年

3 徐文苹;浸没式光刻中浸没流场核心区域的优化研究[D];浙江大学;2016年

4 冯浩;浸没式光刻机超纯水处理系统的研制[D];浙江大学;2016年

5 陈煜;浸没式光刻中流场的分析与仿真[D];哈尔滨工业大学;2013年

6 黄国胜;ArF浸没式光刻技术研究及光刻仿真辅助设计软件开发[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2005年

7 赵蓓;45nm光刻板缺陷在硅片上的成像性研究[D];复旦大学;2011年

8 翟立奎;浸没光刻液体传送及控制系统研究[D];浙江大学;2006年

9 赵金余;光刻机浸没单元的流场检测与结构优化[D];浙江大学;2011年

10 姚树歆;基于32nm光刻双重图形技术的研究和工艺实践[D];复旦大学;2011年

  本文关键词：浸没式光刻机超纯水处理系统的研制，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：283483