基于自抗擾控制的浸液高精度溫度控制技術(shù)研究.pdf

1、作為投影物鏡光學(xué)系統(tǒng)最后一片非光學(xué)鏡片，浸沒(méi)流體起到增大折射率來(lái)提高光刻的分辨率的作用。浸沒(méi)式光刻機(jī)通過(guò)浸沒(méi)頭來(lái)實(shí)現(xiàn)浸沒(méi)流體的維持及密封功能，浸沒(méi)流場(chǎng)的溫度穩(wěn)定性是影響分辨率精度的主要因素之一，為了實(shí)現(xiàn)浸液的高精度溫度控制，本文針對(duì)浸液精調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制結(jié)構(gòu)和控制算法來(lái)滿足系統(tǒng)的要求，本文的主要的研究工作及結(jié)論如下：
　　首先，對(duì)兩路注液溫控系統(tǒng)的需求和難點(diǎn)進(jìn)行了分析，并據(jù)此提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和三級(jí)溫控的技術(shù)方案。該方

2、案通過(guò)逐級(jí)提高控制精度，合理分配多級(jí)的設(shè)定值，通過(guò)對(duì)浸液系統(tǒng)的不同區(qū)域的分割，分解并降低不同區(qū)域的控制難度。三級(jí)溫控結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高精度控制的主體為第二級(jí)的溫度控制，第三級(jí)主要實(shí)現(xiàn)兩路注液的溫度的差異的調(diào)整。其次，第二級(jí)精調(diào)溫度控制系統(tǒng)是三級(jí)溫控系統(tǒng)精度實(shí)現(xiàn)中最重要的一級(jí)，由于浸液精調(diào)級(jí)的注液流量負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化和大時(shí)滯、非線性等特性，普通的PID控制難以取得較好的控制效果，通過(guò)串級(jí)結(jié)構(gòu)可以將系統(tǒng)的部分的擾動(dòng)進(jìn)行抑制。此外，對(duì)于對(duì)外環(huán)的擾動(dòng)，本

3、文將對(duì)系統(tǒng)的擾動(dòng)實(shí)時(shí)估計(jì)的自抗擾算法（ADRC）和串級(jí)控制結(jié)合起來(lái)，通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)采用串級(jí)結(jié)構(gòu)的ADRC-PID算法比PID-PID算法有更好的抗干擾能力和更強(qiáng)的系統(tǒng)魯棒性。
　　最后，通過(guò)溫度模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，針對(duì)多級(jí)溫度控制中的第二級(jí)溫度控制的ADRC-PID算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，包括系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度、穩(wěn)定性、跟隨性及魯棒性等，最終，ADRC-PID算法可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)10h內(nèi)滿足短期溫度穩(wěn)定度在<0.01℃@5min和<0.05℃@長(zhǎng)期的