位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
等离子体刻蚀机静电吸盘温度控制方法仿真研究
  • ISSN号:1672-7126
  • 期刊名称:《真空科学与技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]清华大学机械工程系,北京100084, [2]清华大学精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家02重大科技专项(No.2011ZX02403-004)
中文摘要:

在晶圆等离子刻蚀过程中,静电吸盘对调节和控制晶圆表面温度均匀性、保障晶圆加工质量起着重要作用。本文对静电吸盘的传热以及温度控制方法进行了仿真研究。首先对静电吸盘的结构和传热进行分析,将其简化为二维轴对称模型,并验证了模型的可靠性;然后研究了静电吸盘分区PID控制方法,分析了各PID参数对静电吸盘表面温度—时间响应特性的影响;最后引入试验设计方法,结合替代模型方法和遗传优化算法,对PID参数进行整定优化。结果表明,利用该简化的二维模型,可以在误差允许范围内,提高有限元计算的速率;同时本文提出的PID整定方法可有效提高PID参数整定效率,整定结果能够有效改善静电吸盘温度——时间响应特性。

英文摘要:

We addressed via simulation the proportional-integral-derivative( PID) control of the temperature distribution of the electrostatic chuck in plasma etching of Si wafers,300 ~ 450 mm in diameter. First,the impact of the chuck structure,including the dielectric and heater layers,base and water-cooling channels,on the heat transfer was empirically simplified,mathematically modeled,and numerically simulated with finite element method. The simulated results show that the 2-D symmetric model works pretty well. Next,the influence of the multi-zone PID control variables,such as Kp,Kiand Kd,on the time evolution of the chuck's surface temperature in the central,middle and edge heating-zones was simulated. Finally,tuning of the PID controller was performed in design of experiment method combined with surrogate model and genetic optimization algorithm. The results show that the 2-D model greatly simplifies the simulation with allowable uncertainties,and the newly-developed PID tuning technique significantly increases the tuning efficiency and improves the time evolution of the chuck's surface temperature.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《真空科学与技术学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国真空学会
  • 主编:李德杰
  • 地址:北京朝阳区建国路93号万达广场9号楼614室
  • 邮编:100022
  • 邮箱:cvs@chinesevacuum.com
  • 电话:010-58206280
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7126
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5177/TB
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4421