基于多剛體動(dòng)力學(xué)模型的硅片臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制分析.pdf

1、步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)是高端IC制造中最重要和最復(fù)雜的關(guān)鍵設(shè)備之一，而硅片臺(tái)則是光刻機(jī)的核心單元之一，其定位精度、速度和加速度要求很高，要求達(dá)到的納米級(jí)精度已近制造極限。這對(duì)硅片臺(tái)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提出了非?？量痰囊?，因此進(jìn)行硅片臺(tái)動(dòng)力學(xué)特性以及控制特性的研究，對(duì)提高光刻機(jī)的精度具有重要意義。
　　 通過(guò)對(duì)硅片臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，基于多剛體動(dòng)力學(xué)理論，利用ADAMS和Simulink軟件建立了多自由度硅片臺(tái)多剛體動(dòng)力學(xué)模型。對(duì)

2、硅片臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試，仿真結(jié)果與測(cè)試結(jié)果比較一致，從而驗(yàn)證了建立的多剛體動(dòng)力學(xué)模型的正確性。在硅片臺(tái)多剛體動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上計(jì)算得到了硅片臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)方向上的頻率響應(yīng)曲線，并對(duì)硅片臺(tái)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析，為后續(xù)的控制器設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制仿真奠定了基礎(chǔ)。
　　 結(jié)合硅片臺(tái)運(yùn)動(dòng)指標(biāo)和動(dòng)力學(xué)特性，提出了反饋與前饋相結(jié)合的控制方案。首先確定了反饋控制器的設(shè)計(jì)指標(biāo)，并分別設(shè)計(jì)了PID控制器和魯棒控制器；然后提出了以加速度信號(hào)作為前饋的實(shí)施