光刻機(jī)工件臺(tái)與掩模臺(tái)同步控制研究.pdf

1、步進(jìn)掃描光刻機(jī)是當(dāng)前集成電路制造的主流裝備,其研制涉及到光學(xué)、機(jī)械、精密測(cè)量、控制等多個(gè)學(xué)科,是集成電路裝備中最精密、研制難度最大的設(shè)備之一。工件臺(tái)與掩模臺(tái)的同步控制技術(shù)是隨著步進(jìn)掃描光刻機(jī)的技術(shù)發(fā)展而提出的,同步控制性能直接影響光刻機(jī)的分辨率和套刻精度,是步進(jìn)掃描光刻機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文針對(duì)同步控制問題,從同步控制策略和同步控制算法兩方面著手,先分析了交叉耦合和主從同步控制策略的特點(diǎn)以及ASML公司采用的同步控制策略。然

2、后從掃描曝光是重復(fù)運(yùn)動(dòng)過程這一特點(diǎn)考慮,提出用迭代學(xué)習(xí)控制來進(jìn)行同步控制算法設(shè)計(jì),并從理論上證明迭代學(xué)習(xí)律的收斂性。
　　同步控制卡是步進(jìn)掃描光刻機(jī)控制系統(tǒng)的核心控制板卡之一,高性能同步控制卡是實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算處理和高精度同步控制的基礎(chǔ)。先規(guī)劃了以高性能DSP和FPGA為核心器件的同步控制卡總體方案,DSP以TI公司的TMS320C6414為中央處理器,可以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)運(yùn)算處理,FPGA采用Altera公司的EP2S60F1020為接

3、口接入芯片,為滿足多種接口接入通信,然后進(jìn)行了各電路模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)。
　　同步控制卡的各接口通過FPGA接入,需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的接口邏輯模塊。先規(guī)劃了接口邏輯的總體框圖,以FPGA的雙口RAM為緩存,連接各接口邏輯模塊和DSP的EMIF接口邏輯模塊,然后根據(jù)各接口的工作原理進(jìn)行邏輯模塊設(shè)計(jì),并進(jìn)行了實(shí)測(cè)驗(yàn)證。
　　為了驗(yàn)證提出的迭代學(xué)習(xí)同步控制算法性能,對(duì)工件臺(tái)和掩模臺(tái)系統(tǒng)建立了動(dòng)力學(xué)模型,先設(shè)計(jì)了常規(guī)的PID控制器,采用位置環(huán)