對于各類晶圓而言，均勻的基板和器件層厚度以及極低的缺陷密度，是決定成品率的關鍵前提條件;同時，晶圓的電阻率也需嚴格符合相關標準。為此，需要對薄膜進行表征，以評估其厚度、電阻率以及表面質量和粗糙度等特性。快速、可靠的測量技術有助于盡早發現缺陷，防止成品率損失，從而降低成本。PI目前正大力開發晶圓定位的運動解決方案，以便高效測量晶圓的關鍵特性。

　　1 PI Metro?運動解決方案的特點

　　? 可重復的快速步進與穩定運動;

　　? 可靠且高質量的大規模中國本地化生產;

　　? 符合ISO 14644潔凈室5級標準;

　　? 先進的ACS控制功能：龍門控制，2D映射;

　　? 遵循全球設計和計量標準;

　　? 模塊化和可擴展，支持定制;

　　? 快速、準時交付：12周;

　　? 快速服務響應：24小時內。

　　(1)θ軸——晶圓或基板的精細旋轉分度和對準

　　? 高精度且可重復的360度旋轉，無空回;

　　? 磁性直接驅動器可實現高速度和加速度;

　　? 直接驅動、無槽、無刷力矩電機可提供非常低的齒槽

　　轉矩并實現平穩的速度和低誤差運動;

　　? 超精密空氣軸承由內部開發和制造;

　　? 進一步提升性能，以優化異步操作的性能規格。

　　(2)Z軸——精密晶圓對準

　　? 低型面高度、高負載、結構緊湊的優異設計;

　　? 直驅音圈技術可實現零齒槽效應、納米級步長的平滑運動以及快速響應;

　　? 高分辨率編碼器可實現運動平臺的納米級定位;

　　? 高精度防蠕動交叉滾柱軸承;

　　? 氣動平衡系統可防止電機過熱并避免碰撞;

　　? 經濟實惠，交付快捷。

　　(3)XY軸——精密步進和穩定運動

　　? 安裝在基軸上的高動態耦合無鐵芯直線電機，可實現強勁、快速的精密運動;

　　? 雙編碼器系統可確保電機與偏轉角對準，同時實現高分辨率和高精度;

　　? 低型面高度多軸承剛性平臺可減少阿貝偏移，并實現更高的平面度和直線度;

　　? 設計可實現高度的靈活性和定制能力;

　　? 優化的集成電纜管理可減少運動阻力并延長使用壽命;

　　? 花崗巖底座可確保運動系統的較高性能;

　　? 選裝有源隔振系統。

(4)靈活輕松的自動化控制

　　? EtherCAT?運動控制和驅動模塊提供開放式網絡連接;

　　? 先進算法提供快速步進和穩定、高就位穩定性以及出色的恒定掃描速度。

　　>> ServoBoost?

　　? 廣泛的編程環境，支持高級語言;

　　? 控制器具有自動聚焦功能，可實現動態聚焦調整;

　　? 學習控制算法;

　　? 具有線性放大器性能的緊湊型運動控制系統。

　　2 薄膜厚度測量應用

　　? 在半導體制造過程中，在硅片上沉積了多個電介質層;

　　? 薄膜厚度測量用于測量各層的正確厚度;

　　? 通常使用光學技術“橢圓偏振法”;

　　? 橢圓偏振法測量光在薄膜表面上反射后的偏振度，從而可以確定這種層的厚度，直至埃水平。

Ellipsometry 橢圓偏振技術( Wikipedia free license: CCBY-SA 3.0)

圖 3 樣件 3 結構及實物圖

表 3 樣件 3 試驗情況

3A、3B均通過5000次交變壓力的壽命試驗，3C、3D均通過高低溫、振動及沖擊，3E、3F爆破壓力分別為46.75MPa及46.28MPa，符合(45.5±2.5)MPa。

　　3 結語

　　以某航空高壓氮氣瓶用爆破片為研究對象，分別按照上述兩種結構進行試制3種樣件，試驗研究其在高壓、高低溫、振動及沖擊等環境工況下的密封性能、爆破壓力及壽命情況。結果表明，相同試驗條件下，上下壓環壓接密封及直接焊接底座密封方式都存在缺陷，壓環焊接式爆破片可以耐受高壓、高低溫、振動及沖擊等環境工況，性能指標都符合要求，關于此方式密封結構會對爆破片產生何種影響，有必要進一步展開研究。