光刻機工件臺與掩模臺同步控制研究.pdf

1、步進掃描光刻機是當前集成電路制造的主流裝備,其研制涉及到光學、機械、精密測量、控制等多個學科,是集成電路裝備中最精密、研制難度最大的設備之一。工件臺與掩模臺的同步控制技術是隨著步進掃描光刻機的技術發(fā)展而提出的,同步控制性能直接影響光刻機的分辨率和套刻精度,是步進掃描光刻機的關鍵技術之一。
　　本文針對同步控制問題,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運動過程這一特點考慮,提出用迭代學習控制來進行同步控制算法設計,并從理論上證明迭代學習律的收斂性。
　　同步控制卡是步進掃描光刻機控制系統(tǒng)的核心控制板卡之一,高性能同步控制卡是實現(xiàn)高速運算處理和高精度同步控制的基礎。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,可以實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)運算處理,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,然后進行了各電路模塊的詳細設計。
　　同步控制卡的各接口通過FPGA接入,需要設計相應的接口邏輯模塊。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行邏輯模塊設計,并進行了實測驗證。
　　為了驗證提出的迭代學習同步控制算法性能,對工件臺和掩模臺系統(tǒng)建立了動力學模型,先設計了常規(guī)的PID控制器,采用位置環(huán)