T-CI 334-2024 半導體設備隔振系統(tǒng)設計及技術要求

ICS39.020CCSL56Designandtechnicalrequirementsforisolationsystems2024-04-18發(fā)布2024-04-18實施中國國際科技促進會發(fā)布IT/CI334－2024 半導體設備隔振系統(tǒng)設計及技術要求 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4一般要求 5詳細要求 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》給出的規(guī)則起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由上海大學力學與工程科學學院提出。本文件由中國國際科技促進會歸口。本文件起草單位：上海大學力學與工程科學學院、上海大學微電子學院、中國科學院上海技術物理研究所、上海衛(wèi)星工程研究所、浙江零振智能裝備有限公司、上海隱冠半導體技術有限公司、上海路博減振科技股份有限公司。本文件主要起草人：陸澤琦、陳立群、張建華、賈建軍、謝永、劉興天、李浩源、閆騰飛、凌曉、辛涵申、姜琳、陶大燎、薛杰、陳震宇、歐陽郁汀。本文件是首次發(fā)布。1T/CI334—2024半導體設備隔振系統(tǒng)設計及技術要求本文件規(guī)定了半導體設備用隔振系統(tǒng)的設計程序、結構型式和技術要求。本文件適用于隔振器為底部安裝的半導體設備隔振系統(tǒng)的設計。本文件中儀器本身被視為系統(tǒng)中已確定的載荷。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2298-2010機械振動、沖擊與狀態(tài)監(jiān)測詞匯GJB510-1988無諧振峰隔振器總規(guī)范SJ/Z2924-1988振動沖擊隔離系統(tǒng)優(yōu)化設計技術導則SJ20436-1994機械電子設備隔振系統(tǒng)結構設計及技術要求SJ/T10179-1991金屬型隔振器總規(guī)范GJB779-1989機載電子設備機箱和安裝架通用規(guī)范3術語和定義GB/T2298-2010、GJB510-1988、SJ/Z2924-1988和SJ20436-1994界定的以及下列術語和定義適用于本文件。光學精密儀器Opticalprecisioninstruments特指用于極紫外光曝光的設備，如光刻機中的曝光裝置等需要高振動品質的光學設備。4一般要求2T/CI334—20244.1設計程序4.1.1掌握設備的外形、尺寸、質量、隔振要求、技術指標、環(huán)境條件和有關標準。4.1.2根據技術指標與使用部門要求，確定隔振系統(tǒng)在光學精密儀器上的安裝位置、安裝形式和安裝尺寸。4.1.3按本標準進行結構設計。4.2設計要求4.2.1系統(tǒng)的體積和重量應滿足（匹配）半導體設備的尺寸包絡和重量要求。隔振器的型式尺寸應與設備及光學精密儀器內的安裝位置相適應。4.2.2隔振系統(tǒng)應對設備起到支撐和隔振作用。4.2.3隔振系統(tǒng)應采用易于維修的結構型式。4.2.4隔振系統(tǒng)的強度應與光學儀器的設計和設備的物理特性相適應。并充分考慮工作環(huán)境的真空特性，應最大程度杜絕空腔結構。4.2.5選用的材料應符合現行國家標準和行業(yè)標準，應優(yōu)先選用如下輕金屬材料：鋁合金、鈦合金、鎂合金以及鈹合金等。4.2.6保護性處理應簡單有效，避免損害其他設備。鍍涂層的選擇和標記應符合真空環(huán)境的要求。4.2.7安裝方式應不影響相鄰設備的安裝，應按照設計的安裝方式進行。4.2.8安裝聯接件必須具有足夠的強度和防松緊固措施，符合SJ/T10179-1991規(guī)定。4.2.9系統(tǒng)各部分裝卸應迅速方便并盡量不用專用工具。4.2.10系統(tǒng)的安裝設計需充分考慮可達性，應使設備的調整、測試點、檢測點、保險都能容易和安全的接近。4.2.11系統(tǒng)各部分應適用于真空環(huán)境，能夠在真空和空氣切換過程中保持設備穩(wěn)定。4.2.12系統(tǒng)在工作期間或存放后，不應引起機械松動、機械損傷、結構變形，性能應符合SJ/T10179-1991規(guī)定。5詳細要求5.1隔振系統(tǒng)的型式5.1.1單臺式3T/CI334—20245.1.1.1底部安裝單臺式如圖1所示。該型式為多方向分體式結構。本標準只以其中一種類型舉例說明，工程應用中可由其他型式的分體式隔振器替代。5.1.2集裝式5.1.2.1集裝式安裝如圖2所示。其中箱式結構用于模塊化安裝光學設備。圖1單臺式底部安裝隔振系統(tǒng)1-安裝板；2-螺栓；3-支腿；4-音圈電機；5-螺旋彈簧；6-傳感器；7-低剛度大承載彈簧；8-擋板；9-底板；10-側向支撐座4T/CI334—2024圖2集裝式底部安裝隔振系統(tǒng)1-單臺隔振系統(tǒng)；2-集裝式結構5.2隔振系統(tǒng)的設計5.2.1確定設備重心a計算法b稱重法c平衡法5.2.2隔振系統(tǒng)中被動控制部分的設計a保證隔振系統(tǒng)在被動控制下，固有頻率可以降低至0.5Hz，同時保證其具有大承載能力。問題的關鍵在于被動支撐彈簧的設計，其中一種低剛度大承載彈簧型式如圖3所示，該結構在豎直方向固有頻率可低至0.5Hz。b被動支撐彈簧片按照四周布置方式至于隔振系統(tǒng)中的底層，低剛度大承載彈簧布置方式如圖4所示。圖3低剛度大承載彈簧之一7-1-彈簧底座；7-2-預壓片彈簧；7-3鎖緊螺栓5T/CI334—2024圖4低剛度大承載彈簧布置方式5.2.3隔振系統(tǒng)中主動控制部分設計采用真空用作動器實現振動的主動控制。其一為音圈電機，具體選用時應適應真空環(huán)境，推力比由載荷和具體振動量級共同決定。音圈電機用于消除光學設備工作時產生的輕微擾動，可使用其他同等精度的主動作動器替代。5.2.4隔振系統(tǒng)中輔助彈性元件設計為適配主動作動器，隔振系統(tǒng)中應安裝有少量低剛度水平彈簧。水平彈簧可選用螺旋壓縮彈簧，選用標準按照音圈電機推力比決定，并符合SJ/T10179-1991規(guī)定。5.3性能5.3.1振動按GJB779-1989中的4.4.5條規(guī)定。5.3.2隔振效率按GJB779-1989中的4.4.6條規(guī)定。5.3.3沖擊按GJB779-1989中的4.4.7條規(guī)定。5.4指標5.4.1隔振帶寬6T/CI334—2024隔振起始頻率0.5Hz，X/Y/Z三個方向傳遞率2Hz下降30dB；10Hz下降50dB；50Hz下降80dB。5.4.2負載穩(wěn)定性X/Y/Z三個方向<15μm@5min；具有機械限位功能：水平向<±700μm、垂向<±700μm。5.4.3可靠性平均故障間隔時間MTBF≥7000小時。5.4.4許用載荷和位移許用載荷取決于設計中的低剛度大承載彈簧，低剛度大承