光刻機換臺過程控制算法研究.pdf

1、光刻機系統(tǒng)集合了多種學(xué)科，涉及控制、測量、檢測、光學(xué)、電氣等各個專業(yè)領(lǐng)域，代表一個國家集成制造領(lǐng)域的最高水平。光刻機運行性能的提高需要光學(xué)測量的準確性，光刻機運行的穩(wěn)定受制于電氣裝置的穩(wěn)定性，光刻機運行的精度依賴于控制算法的選取。選取適合光刻機運行狀態(tài)的控制算法是保證光刻機在高頻響、高精度運行環(huán)境下的關(guān)鍵。
　　精密運動平臺作為光刻機的基礎(chǔ)部分，上面馱載著掩膜臺和硅片臺。精密運動平臺采用了H型結(jié)構(gòu)，換臺過程就是在此運動平臺上完成的

2、。換臺過程是整個光刻機運行的關(guān)鍵步驟。換臺步驟的失敗將直接導(dǎo)致光刻機系統(tǒng)的失敗，并且將會對換臺所需機械部分造成損傷，因此必須細致的分析光刻機系統(tǒng)的換臺過程才能夠獲得精密控制方法。
　　整個換臺的步驟需要公轉(zhuǎn)電機、自轉(zhuǎn)電機以及X、Y向電機的精密配合。X、Y向的電機為旋轉(zhuǎn)電機進行換臺動作提供空間，因此需要精確的定位。因此首先分析了直線電機，從線性模型和非線性模型建立了直線電機的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)項目的發(fā)展要求，采用了復(fù)合控制策略對其進

3、行控制，分別為前饋控制、反饋控制、徑向基函數(shù)。
　　公轉(zhuǎn)電機是整個換臺過程的核心，連接著左右兩側(cè)的自轉(zhuǎn)電機，一方面完成旋轉(zhuǎn)動作，另一方面控制著自轉(zhuǎn)電機的位置精度，使其能夠正常的對X向電機完成空間上的位置匹配。公轉(zhuǎn)電機在實際運行中控制結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化，建立公轉(zhuǎn)電機的數(shù)學(xué)模型以后，采用了變結(jié)構(gòu)的控制策略，并通過仿真進行驗證。
　　在光刻機換臺過程中，機械部分的誤差積累一直是一個難題，將直接使得機械器件之間不能夠精確的匹配，會造成