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光刻机是大规模集成电路芯片制造的关键设备,它的性能指标直接影响到集成芯片的设计与应用范围。随着光刻机制作线宽的不断减小,生产效率不断提高,对工件台和掩模台控制系统的定位精度和运行速度越来越高。本文针对掩模台的结构,设计了控制掩模台运动的控制系统,设计并制作了用于掩模台控制系统的专用运动控制卡,搭建了一维运动控制平台,实现了对掩模台的定位及功能测试。首先对控制卡和运动台的控制策略进行分析,针对掩模台,分析了宏动台和微动台的受力情况,对掩模台上的电机进行了解耦分析,求出了合力与合力矩与各个电机施力关系,确定了以扰动观测器和前馈补偿相结合的控制策略,将系统摩擦确定为以粘滞摩擦为主的干扰,并将摩擦力加入到速度环反馈系统中。然后对应用于光刻机掩模台的运动控制卡的硬件需求及接口性能进行分析,提出控制系统的整个原理架构,针对各个接口进行设计,并对部分接口设计若干实验,最终验证了VME总线能够支持16/32位数据32位地址的读写,传输速率优于1M×4B/s,能够响应从模块产生的中断,控制卡的模拟量输出经过标定后,输出电压的标准偏差低于2mV,各个接口的性能和可靠性在掩模台控制系统中能够得到满足。接着,设计了掩模台的控制系统软件,明确了系统中上位机、VG5板卡和控制板卡上的主要功能,完善了三者之间的通信功能,并针对控制板卡的DSP和FPGA设计了具体的通信方式,对于系统中可以利用的资源进行了模块化设计,简化了操作步骤,便于顶层程序进行调用。最后,根据课题设计的控制系统搭建相应的掩模台控制系统,完成对掩模台的控制,由实验可以得到,掩模台的定位噪声为±3μm,分辨力能够达到10μm,能够实现掩模台的正弦运动,将位移反馈环节换成分辨力为1.24nm的双频激光干涉仪后,掩模台的定位噪声达到了±0.2μm。