基于自抗擾控制的浸液高精度溫度控制技術研究.pdf

1、作為投影物鏡光學系統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，為了實現浸液的高精度溫度控制，本文針對浸液精調控制系統設計了相應的控制結構和控制算法來滿足系統的要求，本文的主要的研究工作及結論如下：
　　首先，對兩路注液溫控系統的需求和難點進行了分析，并據此提出了相應的設計目標和三級溫控的技術方案。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。三級溫控結構實現高精度控制的主體為第二級的溫度控制，第三級主要實現兩路注液的溫度的差異的調整。其次，第二級精調溫度控制系統是三級溫控系統精度實現中最重要的一級，由于浸液精調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，通過串級結構可以將系統的部分的擾動進行抑制。此外，對于對外環(huán)的擾動，本

3、文將對系統的擾動實時估計的自抗擾算法（ADRC）和串級控制結合起來，通過仿真發(fā)現采用串級結構的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，包括系統的調節(jié)精度、穩(wěn)定性、跟隨性及魯棒性等，最終，ADRC-PID算法可以實現連續(xù)10h內滿足短期溫度穩(wěn)定度在<0.01℃@5min和<0.05℃@長期的