T-CI 334-2024 半導(dǎo)體設(shè)備隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)及技術(shù)要求

ICS39.020CCSL56Designandtechnicalrequirementsforisolationsystems2024-04-18發(fā)布2024-04-18實(shí)施中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)發(fā)布IT/CI334－2024 半導(dǎo)體設(shè)備隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)及技術(shù)要求 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4一般要求 5詳細(xì)要求 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由上海大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院提出。本文件由中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)歸口。本文件起草單位：上海大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院、上海大學(xué)微電子學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)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(dǎo)體技術(shù)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(yáng)郁汀。本文件是首次發(fā)布。1T/CI334—2024半導(dǎo)體設(shè)備隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)及技術(shù)要求本文件規(guī)定了半導(dǎo)體設(shè)備用隔振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序、結(jié)構(gòu)型式和技術(shù)要求。本文件適用于隔振器為底部安裝的半導(dǎo)體設(shè)備隔振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。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(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(duì)應(yīng)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(jī)械振動(dòng)、沖擊與狀態(tài)監(jiān)測(cè)詞匯GJB510-1988無(wú)諧振峰隔振器總規(guī)范SJ/Z2924-1988振動(dòng)沖擊隔離系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則SJ20436-1994機(jī)械電子設(shè)備隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及技術(shù)要求SJ/T10179-1991金屬型隔振器總規(guī)范GJB779-1989機(jī)載電子設(shè)備機(jī)箱和安裝架通用規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T2298-2010、GJB510-1988、SJ/Z2924-1988和SJ20436-1994界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。光學(xué)精密儀器Opticalprecisioninstruments特指用于極紫外光曝光的設(shè)備，如光刻機(jī)中的曝光裝置等需要高振動(dòng)品質(zhì)的光學(xué)設(shè)備。4一般要求2T/CI334—20244.1設(shè)計(jì)程序4.1.1掌握設(shè)備的外形、尺寸、質(zhì)量、隔振要求、技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境條件和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。4.1.2根據(jù)技術(shù)指標(biāo)與使用部門(mén)要求，確定隔振系統(tǒng)在光學(xué)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(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。4.2設(shè)計(jì)要求4.2.1系統(tǒng)的體積和重量應(yīng)滿足（匹配）半導(dǎo)體設(shè)備的尺寸包絡(luò)和重量要求。隔振器的型式尺寸應(yīng)與設(shè)備及光學(xué)精密儀器內(nèi)的安裝位置相適應(yīng)。4.2.2隔振系統(tǒng)應(yīng)對(duì)設(shè)備起到支撐和隔振作用。4.2.3隔振系統(tǒng)應(yīng)采用易于維修的結(jié)構(gòu)型式。4.2.4隔振系統(tǒng)的強(qiáng)度應(yīng)與光學(xué)儀器的設(shè)計(jì)和設(shè)備的物理特性相適應(yīng)。并充分考慮工作環(huán)境的真空特性，應(yīng)最大程度杜絕空腔結(jié)構(gòu)。4.2.5選用的材料應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)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(hù)性處理應(yīng)簡(jiǎn)單有效，避免損害其他設(shè)備。鍍涂層的選擇和標(biāo)記應(yīng)符合真空環(huán)境的要求。4.2.7安裝方式應(yīng)不影響相鄰設(shè)備的安裝，應(yīng)按照設(shè)計(jì)的安裝方式進(jìn)行。4.2.8安裝聯(lián)接件必須具有足夠的強(qiáng)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(yīng)迅速方便并盡量不用專用工具。4.2.10系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)需充分考慮可達(dá)性，應(yīng)使設(shè)備的調(diào)整、測(cè)試點(diǎn)、檢測(cè)點(diǎn)、保險(xiǎn)都能容易和安全的接近。4.2.11系統(tǒng)各部分應(yīng)適用于真空環(huán)境，能夠在真空和空氣切換過(guò)程中保持設(shè)備穩(wěn)定。4.2.12系統(tǒng)在工作期間或存放后，不應(yīng)引起機(jī)械松動(dòng)、機(jī)械損傷、結(jié)構(gòu)變形，性能應(yīng)符合SJ/T10179-1991規(guī)定。5詳細(xì)要求5.1隔振系統(tǒng)的型式5.1.1單臺(tái)式3T/CI334—20245.1.1.1底部安裝單臺(tái)式如圖1所示。該型式為多方向分體式結(jié)構(gòu)。本標(biāo)準(zhǔn)只以其中一種類型舉例說(shuō)明，工程應(yīng)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(jié)構(gòu)用于模塊化安裝光學(xué)設(shè)備。圖1單臺(tái)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(jī)；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(cè)向支撐座4T/CI334—2024圖2集裝式底部安裝隔振系統(tǒng)1-單臺(tái)隔振系統(tǒng)；2-集裝式結(jié)構(gòu)5.2隔振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.2.1確定設(shè)備重心a計(jì)算法b稱重法c平衡法5.2.2隔振系統(tǒng)中被動(dòng)控制部分的設(shè)計(jì)a保證隔振系統(tǒng)在被動(dòng)控制下，固有頻率可以降低至0.5Hz，同時(shí)保證其具有大承載能力。問(wèn)題的關(guān)鍵在于被動(dòng)支撐彈簧的設(shè)計(jì)，其中一種低剛度大承載彈簧型式如圖3所示，該結(jié)構(gòu)在豎直方向固有頻率可低至0.5Hz。b被動(dòng)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(yù)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(dòng)控制部分設(shè)計(jì)采用真空用作動(dòng)器實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的主動(dòng)控制。其一為音圈電機(jī)，具體選用時(shí)應(yīng)適應(yīng)真空環(huán)境，推力比由載荷和具體振動(dòng)量級(jí)共同決定。音圈電機(jī)用于消除光學(xué)設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的輕微擾動(dòng)，可使用其他同等精度的主動(dòng)作動(dòng)器替代。5.2.4隔振系統(tǒng)中輔助彈性元件設(shè)計(jì)為適配主動(dòng)作動(dòng)器，隔振系統(tǒng)中應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)按照音圈電機(jī)推力比決定，并符合SJ/T10179-1991規(guī)定。5.3性能5.3.1振動(dòng)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(biāo)5.4.1隔振帶寬6T/CI334—2024隔振起始頻率0.5Hz，X/Y/Z三個(gè)方向傳遞率2Hz下降30dB；10Hz下降50dB；50Hz下降80dB。5.4.2負(fù)載穩(wěn)定性X/Y/Z三個(gè)方向<15μm@5min；具有機(jī)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(shí)間MTBF≥7000小時(shí)。5.4.4許用載荷和位移許用載荷取決于設(shè)計(jì)中的低剛度大承載彈簧，低剛度大承