光刻機隔振試驗平臺運動控制與振動控制研究.pdf

1、超精密運動平臺是步進掃描式光刻機的核心部件之一。生產上對半導體光刻設備高質量和高效率的不斷追求，迫使其運動平臺朝著高速、高加速度的方向進一步發(fā)展。因此，如何降低高速、高加速運動對整個光刻設備的振動沖擊，保證半導體器件的光刻質量，成為半導體光刻設備研制過程中一個亟待解決的問題。 本文研究的內容源自于國家自然科學基金項目：“精密機械減振隔振技術”。針對項目的研究任務和國內外研究現狀，本論文采用理論研究、計算機仿真分析，與試驗研究相結

2、合的研究手段。通過對步進掃描式光刻機的工作原理進行分析，構建了一個能再現光刻機運動特征的模擬隔振試驗平臺，為進行光刻機減振隔振研究提供可靠實用的硬件平臺。建立了步進掃描式光刻機隔振試驗平臺六自由度主動減振系統的動力學模型，并引入現代控制理論和相關領域的研究成果對其進行了仿真分析與試驗研究。 學位論文的主要研究內容為： (1)在建立步進掃描式光刻機隔振試驗平臺的基礎上，對光刻機隔振試驗平臺的運動軌跡進行規(guī)劃，從而準確模擬出

3、步進掃描光刻機在工作過程的運動載荷和運動特征。 (2)建立了步進掃描式光刻機路徑優(yōu)化的數學模型，并采用遺傳算法對其進行了進一步優(yōu)化，結果表明，優(yōu)化后運動軌跡能有效提高光刻機的工作效率。 (3)建立了步進掃描式光刻機隔振試驗平臺內部世界六自由度主動減振系統的動力學模型。并計算出系統的固有頻率與振型。 (4)對步進掃描式光刻機隔振試驗平臺內部世界六自由度主動減振系統進行了不同控制策略的仿真分析。仿真結果表明，采用預見