KZ-400离子束刻蚀装置的优化设计

摘要

本文围绕KZ-400离子束刻蚀装置的设计、安装与调试进行了系统的介绍，主要包括以下内容：1.该装置的研制背景和总体设计方案的介绍；2.通过工作台二维传动力矩的分析计算，选择和确定了运动导轨、传动螺杆及传动链的形式和结构；简介固体润滑机理，对用于导轨润滑的二硫化钼润滑剂进行了真空润滑性能试验和质谱分析；3.用有限元分析法对真空室的受压形变和工作台扫描离子束时的温度分布进行了计算，并据此选择了合理的真空腔和工作台结构；4.真空系统的配置，有效抽速及抽气时间计算，真空处理与真空状态的测量；5.简介6×66cm2条形射频离子源工作原理，探测了离子束流密度横向积分在纵向分布的均匀性，并由测得的数据仿形出束阑孔径，通过束阑大幅度改善束流密度均匀性，使之达到或优于设计指标；6.工作台和束流探测器的安装，运动精度的测量和补偿。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1 KZ-400离子束刻蚀装置研制的提出

1.1.2刻蚀机理概述

1.2 KZ-400离子束刻蚀装置概况

1.2.1目标与要求

1.2.2总体方案

1.3本文的研究内容

参考文献

第二章工作台的传动系统

2.1工作台的扫描模式

2.2传动件(导轨、螺杆等)的选择

2.3传动力矩与伺服电机扭矩计算[2]

2.3.1纵向运动回转扭矩计算

2.3.2横向运动回转扭矩计算

2.4传动系统的润滑

2.4.1固体润滑机理[3]

2.4.2二硫化钼的润滑性能

2.4.3润滑及质谱分析试验装置的设计

2.4.4摩擦系数测量

2.4.5质谱分析

2.4.6试验结果及分析

参考文献

第三章真空室结构的优化设计

3.1真空室的结构

3.2 工作台运动导轨与真空室的关系

3.3真空室受压形变的有限元分析

3.3.1有限元分析模型的建立

3.3.2计算结果

参考文献

第四章工作台的热载分析

4.1工作台的结构

4.3工作台热载的有限元分析

4.3.1模型的建立

4.3.2相关参数及载荷

4.3.3计算结果

参考文献

第五章真空系统的配置

5.1有效抽速计算[2]

5.2真空泵的选择

5.2.1低温泵的工作原理

5.2.2系统配置

5.3抽气时间计算

5.4真空施工工艺与真空状态测量

参考文献

第六章离子源束流密度均匀性的分析与改善

6.1离子源的发展概况[2]

6.2射频离子源的工作原理

6.3离子源的选择

6.4 6×66cm2条形射频离子源结构及原理

6.5离子束流均匀性的测量与改善

6.5.1离子源出厂参数

6.5.2 6×66cm2射频离子源束流密度的测量与调试

6.5.3离子束流均匀性改善措施

参考文献

第七章安装与调试

7.1工作台安装基准的形变

7.2工作台安装基准在真空环境下经变形补偿后的精度

7.3工作台和离子束流探测器的运动精度

总结

附图

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文