对于各类晶圆而言，均匀的基板和器件层厚度以及极低的缺陷密度，是决定成品率的关键前提条件;同时，晶圆的电阻率也需严格符合相关标准。为此，需要对薄膜进行表征，以评估其厚度、电阻率以及表面质量和粗糙度等特性。快速、可靠的测量技术有助于尽早发现缺陷，防止成品率损失，从而降低成本。PI目前正大力开发晶圆定位的运动解决方案，以便高效测量晶圆的关键特性。

　　1 PI Metro™运动解决方案的特点

　　• 可重复的快速步进与稳定运动;

　　• 可靠且高质量的大规模中国本地化生产;

　　• 符合ISO 14644洁净室5级标准;

　　• 先进的ACS控制功能：龙门控制，2D映射;

　　• 遵循全球设计和计量标准;

　　• 模块化和可扩展，支持定制;

　　• 快速、准时交付：12周;

　　• 快速服务响应：24小时内。

　　(1)θ轴——晶圆或基板的精细旋转分度和对准

　　• 高精度且可重复的360度旋转，无空回;

　　• 磁性直接驱动器可实现高速度和加速度;

　　• 直接驱动、无槽、无刷力矩电机可提供非常低的齿槽

　　转矩并实现平稳的速度和低误差运动;

　　• 超精密空气轴承由内部开发和制造;

　　• 进一步提升性能，以优化异步操作的性能规格。

　　(2)Z轴——精密晶圆对准

　　• 低型面高度、高负载、结构紧凑的优异设计;

　　• 直驱音圈技术可实现零齿槽效应、纳米级步长的平滑运动以及快速响应;

　　• 高分辨率编码器可实现运动平台的纳米级定位;

　　• 高精度防蠕动交叉滚柱轴承;

　　• 气动平衡系统可防止电机过热并避免碰撞;

　　• 经济实惠，交付快捷。

　　(3)XY轴——精密步进和稳定运动

　　• 安装在基轴上的高动态耦合无铁芯直线电机，可实现强劲、快速的精密运动;

　　• 双编码器系统可确保电机与偏转角对准，同时实现高分辨率和高精度;

　　• 低型面高度多轴承刚性平台可减少阿贝偏移，并实现更高的平面度和直线度;

　　• 设计可实现高度的灵活性和定制能力;

　　• 优化的集成电缆管理可减少运动阻力并延长使用寿命;

　　• 花岗岩底座可确保运动系统的较高性能;

　　• 选装有源隔振系统。

(4)灵活轻松的自动化控制

　　• EtherCAT®运动控制和驱动模块提供开放式网络连接;

　　• 先进算法提供快速步进和稳定、高就位稳定性以及出色的恒定扫描速度。

　　>> ServoBoost™

　　• 广泛的编程环境，支持高级语言;

　　• 控制器具有自动聚焦功能，可实现动态聚焦调整;

　　• 学习控制算法;

　　• 具有线性放大器性能的紧凑型运动控制系统。

　　2 薄膜厚度测量应用

　　• 在半导体制造过程中，在硅片上沉积了多个电介质层;

　　• 薄膜厚度测量用于测量各层的正确厚度;

　　• 通常使用光学技术“椭圆偏振法”;

　　• 椭圆偏振法测量光在薄膜表面上反射后的偏振度，从而可以确定这种层的厚度，直至埃水平。

Ellipsometry 椭圆偏振技术( Wikipedia free license: CCBY-SA 3.0)

图 3 样件 3 结构及实物图

表 3 样件 3 试验情况

3A、3B均通过5000次交变压力的寿命试验，3C、3D均通过高低温、振动及冲击，3E、3F爆破压力分别为46.75MPa及46.28MPa，符合(45.5±2.5)MPa。

　　3 结语

　　以某航空高压氮气瓶用爆破片为研究对象，分别按照上述两种结构进行试制3种样件，试验研究其在高压、高低温、振动及冲击等环境工况下的密封性能、爆破压力及寿命情况。结果表明，相同试验条件下，上下压环压接密封及直接焊接底座密封方式都存在缺陷，压环焊接式爆破片可以耐受高压、高低温、振动及冲击等环境工况，性能指标都符合要求，关于此方式密封结构会对爆破片产生何种影响，有必要进一步展开研究。