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工件台作为光刻机三大核心部件之一,在光刻机研制中占据着重要作用,并对光刻机的特征尺寸(CD),套刻精度和产率有着重要影响。在国外,步进扫描工件台已经广泛应用于光刻机中。目前,国产光刻机中尚未有步进扫描工件台用于实际的生产当中。本论文就是针对步进扫描工件台的控制进行研究。 本文对步进扫描工件台的研究主要分三部分,首先介绍电机数学模型及常用控制算法,然后在Matlab的Simulink中对同步控制系统模型进行建模和仿真,从理论上初步验证工件台同步控制的可行性。 其次,根据工件台同步扫描运动情况,进行硬件设计。硬件设计主要采用FPGA作为主控芯片。由于本论文主要研究同步扫描运动期间的运动过程。采用Cypress公司的CY6C68013AUSB芯片作为数据传输器件。 同步控制系统平台搭建完成后,分析整个同步运动过程以及数据传输的种类,在FPGA中设计整个同步控制运动程序。而对于数据传输,主要包括两部分,分别是光栅尺数据传输和上位机给FPGA的命令通信,这两种数据传输分别采用USB中的SlaveFIFO模式和控制传输模式。根据数据传输特点进行固件及INF文件设计,驱动采用通用驱动cyusb.sys。 第三部分介绍上位机设计过程,其主要包括两个部分,分别是双电机同步运动的时间位移曲线显示以及自定义控制命令的设计。曲线显示利用TeeChart控件完成。 上面工作完成以后,搭建实验平台进行硬件调试及程序验证。在缺乏精密设备的实验条件下,初步测量双电机绝对定位误差分别为2μm和1.4μm(匀速运动时间为3s,速度为12mm/s),MA为11.63μm,MSD为23.61μm。