仪器仪表学报

作者：刘暾东，唐之晨，王若宇，陈锃琰，刘长胜

单位：刘暾东,1. 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院,,唐之晨,1. 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院,,王若宇,1. 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院,,陈锃琰,1. 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院,,刘长胜,2. 厦门烟草工业有限责任公司,

关键词：晶圆校准器;动力学建模;残余振动优化

基金：晶圆校准器;动力学建模;残余振动优化

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0.008mm,缩短工作时间0.14s,验证本文所提方法有效。

来源：2025年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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