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以同步扫描的运动性能为目标,研究针对步进扫描投影光刻机工作台的超精密运动与同步控制策略.结合工作台的结构特点,提出一种粗、微复合运动控制方法,即:微动台纳米级微动,粗动台微米级跟随运动;以硅片台、掩模台的三阶轨迹规划与轨迹重叠为基础,进行扫描过程中的同步状态规划;为实现纳米级的同步运动精度,进行硅片台与掩模台的动态特性比较,在此基础上提出工作台交叉反馈的同步控制策略,使掩模台实时跟踪硅片台的运动趋势,并设计同步误差模型进行运动性能评估.该方法已在100nm步进扫描投影光刻机中得到实际应用,并取得良好效果. 相似文献
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步进扫描光刻机扫描运动轨迹规划及误差控制 总被引:1,自引:1,他引:0
研究一种步进扫描投影光刻机工作台扫描运动超精密轨迹规划算法及误差控制策略。在分析三阶扫描运动与步进运动轨迹规划异同点的基础上,提出三阶扫描运动轨迹规划算法。针对扫描运动精确性与严格同步性要求,分析扫描运动轨迹规划误差补偿的几个关键问题。根据扫描运动轨迹算法离散实现存在的误差,结合内部整数积分策略,提出扫描运动轨迹规划加减速段与扫描速度稳定段运动距离的离散积分策略误差控制方法。此外,为克服切换时间圆整引起的扫描曝光匀速段位置误差,提出一种基于常速扫描运动段位置修正因子的误差补偿方法。以上方法共同实现光刻机工作台扫描运动轨迹规划精度控制。实例证明提出算法是有效和精确的。该算法成功应用于100nm步进扫描投影光刻机工作台的超精密运动控制系统中。 相似文献
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研究一种步进扫描投影光刻机的步进运动与扫描运动的轨迹重叠规划算法。根据给定的系统动力学约束,以保证最大加速度与最大速度不超限为目标,建立步进运动与扫描运动轨迹重叠规划的约束基准。依据该基准,分析步进运动与扫描运动轨迹重叠规划的各种可能情形,推导在最大程度上缩短运动执行时间的轨迹拐点调整计算公式。以此为基础,提出步进运动与扫描运动的轨迹重叠规划算法。通过仿真计算验证算法的正确性与有效性。实际应用证明该算法能在保证运动精度基础上,极大地提高生产率。该算法已被100 nm步进扫描投影光刻机工作台超精密运动控制系统所采用。 相似文献
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步进扫描投影光刻机同步机制研究 总被引:2,自引:2,他引:0
Yang Liangliang Zhou Yunfei Pan Haihong Luo Fuyuan.Huazhong University of Science Technology Wuhan .Guangxi University Nanning 《中国机械工程》2009,(1)
分析了步进扫描投影光刻机的同步运动过程,将各个分系统分为同步主系统和同步从系统,采用串行同步总线实现了同步主系统的状态发布;分析了分系统与自身数据采集系统的同步通信,采用高速串行传输链路实现了分系统与远程数据采集系统的数据采集与通信;搭建了同步实验平台,对步进扫描投影光刻机的同步机制进行了验证。实验证明该平台稳定可靠,满足系统同步性能要求和工程要求。 相似文献
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针对多轴精密同步运动控制的并行计算架构设计 总被引:2,自引:0,他引:2
针对光刻机工作台精密同步运动的需求,提出了一种适用于多轴精密同步运动控制的并行计算架构。介绍了运动控制系统的层次结构,自行定义内部总线协议,实现7块控制板卡间高性能数据传输,具有稳定的高带宽和纳秒级的传输延迟误差;根据工作台同步运动特征,设计并行计算周期规划和同步机制,实现分布式运行的多轴运动控制算法的严格同步。实验结果证明了并行计算架构的有效性。 相似文献
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为给步进扫描光刻机的设计研究提供理论指导,解决光刻机工作台宏动平台的控制问题,建立了步进扫描光刻机模拟减振试验平台宏动定位系统工作台伺服系统的数学模型,并根据该系统重复运动的特点,提出一种基于重复控制补偿的PID控制方式.运用MATLAB软件进行仿真试验,仿真结果表明与普通PID控制相比,基于重复控制补偿的PID控制器可以有效地减小跟踪误差,因而可以使系统有更好的控制效果. 相似文献
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步进扫描光刻机硅片台连续扫描时间优化算法 总被引:3,自引:0,他引:3
为减少步进扫描光刻机连续曝光扫描运动的扫描过渡时间(扫描时间和步进时间),将硅片台扫描方向曝光扫描运动分解为逻辑步进运动和逻辑扫描运动,提出扫描和步进运动时间重叠的轨迹规划算法(时间重叠算法)处理连续曝光扫描运动。在不破坏运动约束条件下(恒速运动要求以及速度、加速度边界限制),根据时间重叠算法重新计算并推导不同扫描运动路径下连续扫描运动过程的步进和扫描运动转折点。经理论分析和硅片曝光场连续曝光实例计算表明:基于时间重叠算法的轨迹规划可获得时间优化的硅片台连续曝光扫描,比传统扫描方法减少曝光扫描运动过程中的无效率时间,提高步进扫描光刻机生产率,为步进扫描光刻机工程实践提供理论基础。 相似文献
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扫描狭缝是步进扫描光刻机中控制曝光剂量的重要单元,而扫描狭缝产生过大的刀口半影会影响曝光性能。首先,根据步进扫描光刻机照明原理,通过分析掩模面上光强分布与扫描狭缝刀口厚度及位置的相对关系,推导出掩模面上刀口半影宽度的计算公式,同时针对数值孔径NA为0.75的光刻机照明系统模型分别对非共面和共面扫描狭缝在掩模面上的刀口半影进行仿真分析;研制了一种四刀口共面的高精度扫描狭缝装置,不仅满足步进扫描光刻机的同步性能需求,并且有效减小了X向和Y向的刀口半影;最后对所研制的扫描狭缝动态性能以及掩模面上实际刀口半影进行了测试。结果表明,当最大扫描速度达到470mm/s时,扫描刀口动态跟随误差始终在±30μm以内,同时两个方向的刀口半影均不超过0.5mm,满足90nm分辨率步进扫描光刻机的需求。 相似文献
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冷压印光刻工艺精密定位工作台的研制 总被引:7,自引:0,他引:7
冷压印光刻工艺是一种将模板图形翻制到硅片上的技术。为了获得高分辨率压印图形,为压印光刻机设计了一个精密定位工作台。精密定位工作台是压印光刻机的关键部件,它既能够保证模板-抗蚀剂-硅片结构间的接触均匀一致,并实现模板与承片台间的三个运动自由度,即沿z轴的直线运动和绕x、y轴的旋转运动(α和β),又可以实现步进对准所需要的沿x、y轴的直线运动和绕z轴的旋转运动(θ)。设计中采用了柔性机械结构,消除了使用铰链连接所引起的间隙与摩擦等问题。压印实验结果显示定位系统在200mm的行程中,精密定位工作台定位精度达到8nm以内。实现了压印光刻工艺在集成电路制造中的高精度定位要求。 相似文献
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分析比较了工业X-CT扫描运动控制的特点,提出了在优先满足工业X-CT 2代扫描运动控制的基础上,实现对工业X-CT扫描运动通用控制的设计方案,使其能同时支持1,2,3代扫描的运动控制.通过将FPGA芯片EP1C3T100C8及单片机AT89LV52应用于2代扫描运动控制的设计,研究开发了控制卡,即采用步进电机作为控制系统的执行机构,以提高系统的经济性和稳定性,数据的同步采用了FIFO技术,功能模块的选择采用了译码电路的方法,并通过状态机以实现对时序的匹配.研究结果表明,所设计的2代扫描运动控制卡不仅快速、稳定,而且可以利用基于Windows操作系统的控制软件进行各种控制参数的灵活选择,达到了使其能同时支持1,2,3代运动扫描的目的. 相似文献
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磁悬浮纳米级步进扫描工作台CAD/CAE设计研究 总被引:3,自引:0,他引:3
采用CAD/CAE技术手段设计了一种新型磁悬浮超精密工作台,它是针对微电子行业IC芯片制造设备如光刻机而研制的快速步进、精密定位机构。利用磁悬浮技术将工作台悬浮在X、Y导轨上,消除了导轨的摩擦和磨损;直线电机无接触驱动实现了工件台的精密定位。用UG软件,构造了磁悬浮工作台的三维实体模型,并进行了机构运动分析仿真;用ANSYS软件进行了磁悬浮系统的电磁场分析,可得到磁通量密度,磁场强度,磁力,以及能量损耗和漏磁量;对磁悬浮工作台进行了有限元力学分析和结论优化,并结合实验测试,可使工作台在X、Y方向能量满足0.02μm的定位精度要求以及达到0.1μm调焦精度和3.0μrad调平精度的要求。 相似文献
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许世越 《精密制造与自动化》2016,(1)
用电气控制系统代替传统机械传动链,实现砂轮修整过程中的同步控制功能,是蜗杆砂轮磨齿机简化结构、减少传动误差和提高工作精度的有效途径。通过分析蜗杆砂轮在修整过程中的同步关系,设定采用电气控制系统实现修整同步运动的关系原理图。根据反馈同步控制方式的结构特点和精度特性,采用锁相伺服控制技术建立基于锁相环的主从式电子齿轮箱,并提出同步运动控制过程中的误差补偿方案,使该系统实现闭环控制。通过设计一种新的电气控制方式,简化蜗杆砂轮修整链的结构,提高修整同步运动的精度,提升蜗杆砂轮磨齿机的性能等级。 相似文献