重载大开孔二维纳米位移台的研究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rabbitwangli
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半导体行业发展迅猛,已步入纳米时代,对掩膜版线宽进行精确测量并将其测量值溯源至国际长度基准的问题急需解决。针对这一问题,中国计量科学研究院研制了计量型紫外光学显微镜微纳线宽测量装置。该装置需要二维纳米位移台直接承载掩膜版待测样品,达到纳米级定位精度以及纳米级的运动精度。本文针对应用于紫外光学显微镜的重载大开孔二维纳米位移台进行研究,主要研究内容如下:(1)分析重载大开孔二维纳米位移台研究的必要性,根据紫外装置的需要,确定了位移台设计技术指标。(2)设计重载大开孔二维纳米位移台。为实现二维纳米位移,采用压电陶瓷作为微位移驱动器,柔性铰链作为运动执行机构,叠加支链为柔性导向机构,二维运动组合机构为串联式,通过激光干涉测量法实现位移测量。完成位移台结构设计。(3)对位移台性能进行理论分析及有限元验证。为分析位移性能,对位移台建模并计算得到刚度、耦合刚度、角摆调节、集中应力、固有频率的解析公式,利用有限元分析验证了理论解析公式的可靠性。利用有限元对承重性能进行分析计算。根据位移性能及承重性能分析结果,明确叠加支链结构参数对位移台性能的影响,并根据需要确定位移台结构参数。(4)设计并搭建测试系统,对位移台性能进行测试并分析实验结果。为提高位移台性能,对其进行位移补偿并修正耦合位移及角摆。实验结果证明补偿及修正效果良好,位移台满足使用需要,位移台设计可靠。
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