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随着半导体工业的不断发展,基片面积越来越大,这些器件在集成度、超微线宽、纵深比、对准精度等指标的要求越来越高,这对光刻机的控制系统也提出了更高层次的要求,需要控制系统实现基片与掩模精确找平和高精度对准,同时做到操作简单,灵活性强,可靠性高。论文根据双面光刻机性能指标的要求,对控制系统需求进行了分析,从运动控制和系统软件两个方面进行了研究与设计。
整机控制系统采用分布式结构,闭环控制的方法,从控制器和执行电机两个主要环节对运动控制系统进行了分析。对直流伺服电机进行了建模,分析了直流伺服电机及减速组件的具体选型及应用。对PID控制器进行分析,优化PID控制参数,提高对准工作台的响应速度和定位精度,满足性能指标要求。
系统软件采用WIN2000操作系统为开发平台、vC++作为开发工具,确定采用模块化的设计思想,设计编写了双面光刻机的系统控制程序,并进行了可靠性设计,使其具有动态故障检测诊断、自动保护功能,提高了控制软件的可靠性,实现了双面光刻机的控制功能。采用了RS232串行总线接口进行实时数据通信,增加了设备配置的灵活性,并编写了多线程串口通信程序,保证了机械手、预对准台和主程序并行运行。
论文研究开发的控制系统已经应用在双面光刻机上,经过工艺实验检测表明:运动控制系统、对准精度等主要性能指标都达到项目既定要求。该型号双面光刻机已进行生产使用。
关键诃:双面光刻机运动控制直流伺服电机数据通信