發(fā)布時(shí)間：2020-03-25 21:06

【摘要】：光刻機(jī)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心制造設(shè)備,是十分復(fù)雜的光機(jī)電系統(tǒng)。而其中的多自由度高精度工件臺(tái)是光刻機(jī)的核心系統(tǒng)之一,其控制精度直接影響光刻機(jī)的曝光效率和曝光質(zhì)量,因此開(kāi)展多自由度精密工件臺(tái)控制方法的研究具有重要的意義和工程價(jià)值。針對(duì)步進(jìn)投影式光刻機(jī)多自由度精密工件臺(tái)中存在的兩個(gè)主要問(wèn)題:在曝光場(chǎng)之間的快速過(guò)渡(Rapid Transition)和接近曝光場(chǎng)時(shí)的快速精密定位(Precision Positiooning)難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題;工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在精密定位階段存在的干擾使得控制魯棒性難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題,本文分別從軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)、無(wú)模型迭代學(xué)習(xí)控制以及無(wú)模型前饋-反饋迭代學(xué)習(xí)控制展開(kāi)了深入的研究。首先,本文對(duì)步進(jìn)投影式光刻機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)闡述,提出了光刻機(jī)工件臺(tái)系統(tǒng)中存在的控制問(wèn)題和軌跡規(guī)劃問(wèn)題,最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)工件臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)辨識(shí),并且分析了系統(tǒng)的頻域特性。其次,根據(jù)步進(jìn)投影式光刻機(jī)工件合的運(yùn)動(dòng)特性,分析了軌跡規(guī)劃約束條件。然后,為了提高曝光效率和質(zhì)量,從能量函數(shù)最小的角度出發(fā),提出了一種優(yōu)化的軌跡規(guī)劃方法,根據(jù)曝光過(guò)程中的約束條件,對(duì)工件臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該規(guī)劃軌跡有效的減少了運(yùn)動(dòng)誤差。然后,基于規(guī)劃的軌跡,分析了曝光過(guò)程中存在的精密跟蹤控制問(wèn)題,在已有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)迭代學(xué)習(xí)算法的基礎(chǔ)上,研究并且設(shè)計(jì)了無(wú)模型的差分迭代學(xué)習(xí)控制算法,對(duì)算法進(jìn)行了收斂性分析。該方法有效的抑制了系統(tǒng)中存在的重復(fù)性擾動(dòng),從而提高了工件臺(tái)的跟蹤精度,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該方法相比較于傳統(tǒng)的伺服控制方法,大幅度的提高了工件臺(tái)的運(yùn)動(dòng)性能。最后,為了提升無(wú)模型差分迭代學(xué)習(xí)算法的魯棒性,本文將基于無(wú)模型差分迭代學(xué)習(xí)前饋控制和反饋控制相結(jié)合,設(shè)計(jì)了一種基于無(wú)模型差分迭代學(xué)習(xí)的前饋反饋切換控制,并且通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的切換控制器移除切換帶來(lái)的額外誤差,最終,實(shí)驗(yàn)表明,本方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)曝光場(chǎng)之間的快速過(guò)渡而且還能在曝光過(guò)程中有效的抑制干擾從而保證定位精度,滿足了光刻機(jī)工件臺(tái)系統(tǒng)的性能需求。
【圖文】：

１．１研究背景及意義逡逑在＿經(jīng)信息時(shí)代，最童要的也是最基礎(chǔ)的產(chǎn)品就是半導(dǎo)體集成電路，可以說(shuō)逡逑導(dǎo)體集成電路就是P⑹貝幕�，蠄�(zhí)嗣襠鈧興媧杉母鋈說(shuō)縋浴⒅清義夏蓯只�、悼r踴�、智纳愔机、汽车、裔铁、机器人、工业制造中各种各样的道`硬義掀返暮誦木褪前氳繼寮傻緶罰揮邪氳繼寮傻緶罰⒉稻褪チ酥С藕灣義匣�，所覉@氳繼寮傻緶酚直懷莆執(zhí)ひ檔摹傲甘場(chǎng)�。微道`蛹際跤質(zhì)前氳繼邋義銑傻緶分圃斕幕�，癸兲茧H跤質(zhì)俏⒌繾蛹際踔兇罟丶�、最赫b牡募際�，癸凅w義嫌質(zhì)槍飪碳際踔兇罟丶淖氨�，，可疫\(yùn)倒飪袒褪切畔⑹貝哪富牽匾凳卞義系幕�。辶x隙飪袒槍夂ィ桑曬ひ罩興玫降母叨染芨叢擁幕鰨潯懷譜魑死嘧罹義�、最竻灿、智能化最高掉[圃熳氨�，癸兲机就是采用光学的X斫墑⒅譜麇義系難諛０逕系男畔⒖袒酵坑懈泄獠牧系幕族喂鵪�。諒T┕杵ǔＶ本跺義洗笤嘉玻埃埃恚淼劍常埃埃恚碇�，通�！鵪夏芄話吵保埃案鏨甑繼迤骷�，辶x顯詡萁癜氳繼宓惱黽庸す討�，这种方法能馆x詮杵喜擅準(zhǔn)侗鸕耐及�。辶x希保埃埃埃埃埃埃埃板危危西赍義

本文編號(hào)：2600445