基于多目标决策方法的反应离子刻蚀机约束环优化设计研究

从反应离子刻蚀设备腔室内部结构细节角度出发,研究腔室约束环对以450 mm为代表大晶圆尺寸刻蚀机流场影响。与同类研究相比,本文旨在突出研讨仿真模型的精确性与边界条件比较设置准则的重要性。本文首先介绍刻蚀机腔室约束环的结构及其功能并提出高精度粘度修正的实现方法并计算腔室流体气压分布。提出了腔室气压分布的多目标问题,采用遗传算法求解,并通过多目标决策对优化结果进行评价和排序,得到最适合的优化结果。最后,给出约束环设计结果并得出约束环可以优化腔室内气流分布轮廓的结论。     

刻蚀机装备设计中的序贯试验设计方法研究

450mm晶圆刻蚀机开发中大量应用确定性仿真来模拟腔室内部物理、化学环境,并通过仿真结果指导装备结构的详细设计。为控制仿真试验的采样规模以缩短开发周期,本文详细介绍一种新型的基于采样密度和非线性度的序贯设计方法。此方法通过蒙特卡洛方法,在设计空间中获得采样密度信息,进而对低采样密度区域增加采样点。另外,通过对每个采样的领域进行发掘,以获得采样的梯度和非线性度信息,进而对高度非线性的区域增加采样点。以450mm刻蚀机约束环设计模型和Goldstein-Price模型为背景,采用拉丁超立方和新型序贯设计方法同时采样,以代理模型精度和特征捕捉能力两个角度来对比采样结果的优劣,结果证明,在达到同样精度的前提下,新型序贯设计方法能有效减小采样规模,符合刻蚀装备设计的需要。     

晶圆边缘离子平均入射角度数值模拟研究

针对晶圆边缘非垂直刻蚀剖面问题,对300mm双频容性耦合等离子体刻蚀机晶圆边缘离子平均入射角度的分布特性进行了数值模拟研究。采用流体动力学模型求解等离子体宏观特性,氩气作为工艺气体,以一个射频周期内平均离子通量的矢量方向近似为离子平均入射角度,研究发现:边缘效应导致的晶圆边缘鞘层畸变是引起离子平均入射角度偏斜垂直方向的主要原因;晶圆外伸量与可利用半径近似呈负相关关系,且只会影响晶圆边缘向内约10~15mm区域的离子平均入射角度分布;上接地板半径和喷淋头半径影响范围较大,在晶圆半径超过100mm外均有较大影响;适当增大上接地板半径有利于提高离子平均入射角度的垂直性和增大晶圆的有效利用面积,而喷淋头半径在略小于晶圆半径时较佳。     

基于设计意图建模的知识推送技术

为提高获取机械设计相关知识的效率并保证知识的有效性,提出了一种基于机械设计意图建模的知识主动推送服务方法。为设计任务建立了形式化的包含目标功能、约束条件和用户兴趣领域的设计意图模型,并根据机械概念设计阶段的各类相关知识的特点对其进行了规范化的组织管理,基于设计意图模型和设计知识库给出了系统的知识推送机制和通过功能—行为—结构映射进行知识匹配求解的方法。开发了机械概念设计知识服务系统的原型系统,并以液压式活塞泵为例验证了系统的有效性。     

基于特征知识的飞机翼类典型结构件库研究

为了实现飞机翼类典型结构件知识资源的重用,建立基于特征知识的飞机翼类典型结构件库,分析了飞机翼类典型结构件的特征知识,采用吸纳法实现知识驱动飞机翼类典型结构件几何设计,研发独立于CAD平台的结构件知识库。实现了翼类典型结构件设计资源的重用,降低变形设计难度的同时提高了设计效率,并为其它零件和标准件库的建立提供了一个新的思维方法。