光刻機(jī)隔振試驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制與振動(dòng)控制研究.pdf

1、超精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是步進(jìn)掃描式光刻機(jī)的核心部件之一。生產(chǎn)上對(duì)半導(dǎo)體光刻設(shè)備高質(zhì)量和高效率的不斷追求，迫使其運(yùn)動(dòng)平臺(tái)朝著高速、高加速度的方向進(jìn)一步發(fā)展。因此，如何降低高速、高加速運(yùn)動(dòng)對(duì)整個(gè)光刻設(shè)備的振動(dòng)沖擊，保證半導(dǎo)體器件的光刻質(zhì)量，成為半導(dǎo)體光刻設(shè)備研制過(guò)程中一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。 本文研究的內(nèi)容源自于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：“精密機(jī)械減振隔振技術(shù)”。針對(duì)項(xiàng)目的研究任務(wù)和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，本論文采用理論研究、計(jì)算機(jī)仿真分析，與試驗(yàn)研究相結(jié)

2、合的研究手段。通過(guò)對(duì)步進(jìn)掃描式光刻機(jī)的工作原理進(jìn)行分析，構(gòu)建了一個(gè)能再現(xiàn)光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)特征的模擬隔振試驗(yàn)平臺(tái)，為進(jìn)行光刻機(jī)減振隔振研究提供可靠實(shí)用的硬件平臺(tái)。建立了步進(jìn)掃描式光刻機(jī)隔振試驗(yàn)平臺(tái)六自由度主動(dòng)減振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，并引入現(xiàn)代控制理論和相關(guān)領(lǐng)域的研究成果對(duì)其進(jìn)行了仿真分析與試驗(yàn)研究。 學(xué)位論文的主要研究?jī)?nèi)容為： (1)在建立步進(jìn)掃描式光刻機(jī)隔振試驗(yàn)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)光刻機(jī)隔振試驗(yàn)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行規(guī)劃，從而準(zhǔn)確模擬出

3、步進(jìn)掃描光刻機(jī)在工作過(guò)程的運(yùn)動(dòng)載荷和運(yùn)動(dòng)特征。 (2)建立了步進(jìn)掃描式光刻機(jī)路徑優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，并采用遺傳算法對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，結(jié)果表明，優(yōu)化后運(yùn)動(dòng)軌跡能有效提高光刻機(jī)的工作效率。 (3)建立了步進(jìn)掃描式光刻機(jī)隔振試驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)部世界六自由度主動(dòng)減振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。并計(jì)算出系統(tǒng)的固有頻率與振型。 (4)對(duì)步進(jìn)掃描式光刻機(jī)隔振試驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)部世界六自由度主動(dòng)減振系統(tǒng)進(jìn)行了不同控制策略的仿真分析。仿真結(jié)果表明，采用預(yù)見(jiàn)