基于自抗擾控制的浸液高精度溫度控制技術(shù)研究.pdf

1、作為投影物鏡光學系統(tǒng)最后一片非光學鏡片，浸沒流體起到增大折射率來提高光刻的分辨率的作用。浸沒式光刻機通過浸沒頭來實現(xiàn)浸沒流體的維持及密封功能，浸沒流場的溫度穩(wěn)定性是影響分辨率精度的主要因素之一，為了實現(xiàn)浸液的高精度溫度控制，本文針對浸液精調(diào)控制系統(tǒng)設計了相應的控制結(jié)構(gòu)和控制算法來滿足系統(tǒng)的要求，本文的主要的研究工作及結(jié)論如下：
　　首先，對兩路注液溫控系統(tǒng)的需求和難點進行了分析，并據(jù)此提出了相應的設計目標和三級溫控的技術(shù)方案。該方

2、案通過逐級提高控制精度，合理分配多級的設定值，通過對浸液系統(tǒng)的不同區(qū)域的分割，分解并降低不同區(qū)域的控制難度。三級溫控結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高精度控制的主體為第二級的溫度控制，第三級主要實現(xiàn)兩路注液的溫度的差異的調(diào)整。其次，第二級精調(diào)溫度控制系統(tǒng)是三級溫控系統(tǒng)精度實現(xiàn)中最重要的一級，由于浸液精調(diào)級的注液流量負載的動態(tài)變化和大時滯、非線性等特性，普通的PID控制難以取得較好的控制效果，通過串級結(jié)構(gòu)可以將系統(tǒng)的部分的擾動進行抑制。此外，對于對外環(huán)的擾動，本

3、文將對系統(tǒng)的擾動實時估計的自抗擾算法（ADRC）和串級控制結(jié)合起來，通過仿真發(fā)現(xiàn)采用串級結(jié)構(gòu)的ADRC-PID算法比PID-PID算法有更好的抗干擾能力和更強的系統(tǒng)魯棒性。
　　最后，通過溫度模擬實驗平臺，針對多級溫度控制中的第二級溫度控制的ADRC-PID算法進行了實驗驗證，包括系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度、穩(wěn)定性、跟隨性及魯棒性等，最終，ADRC-PID算法可以實現(xiàn)連續(xù)10h內(nèi)滿足短期溫度穩(wěn)定度在<0.01℃@5min和<0.05℃@長期的