光刻機(jī)換臺(tái)過程控制算法研究.pdf

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

2、。換臺(tái)過程是整個(gè)光刻機(jī)運(yùn)行的關(guān)鍵步驟。換臺(tái)步驟的失敗將直接導(dǎo)致光刻機(jī)系統(tǒng)的失敗，并且將會(huì)對(duì)換臺(tái)所需機(jī)械部分造成損傷，因此必須細(xì)致的分析光刻機(jī)系統(tǒng)的換臺(tái)過程才能夠獲得精密控制方法。
　　整個(gè)換臺(tái)的步驟需要公轉(zhuǎn)電機(jī)、自轉(zhuǎn)電機(jī)以及X、Y向電機(jī)的精密配合。X、Y向的電機(jī)為旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行換臺(tái)動(dòng)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(jī)，從線性模型和非線性模型建立了直線電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)項(xiàng)目的發(fā)展要求，采用了復(fù)合控制策略對(duì)其進(jìn)

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(jī)是整個(gè)換臺(tái)過程的核心，連接著左右兩側(cè)的自轉(zhuǎn)電機(jī)，一方面完成旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，另一方面控制著自轉(zhuǎn)電機(jī)的位置精度，使其能夠正常的對(duì)X向電機(jī)完成空間上的位置匹配。公轉(zhuǎn)電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中控制結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化，建立公轉(zhuǎn)電機(jī)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(jìn)行驗(yàn)證。
　　在光刻機(jī)換臺(tái)過程中，機(jī)械部分的誤差積累一直是一個(gè)難題，將直接使得機(jī)械器件之間不能夠精確的匹配，會(huì)造成