步进扫描工件台同步运动控制策略及方法研究

运用理论分析及模拟计算等方法研究一种适合步进扫描光刻机工件台高速、高精度、大行程同步扫描运动控制策略及方法。根据工件台结构、控制方式及运行规律，建立工件台同步误差模型，并在此基础上重点研究工件台同步误差控制、同步数据交换及同步误差校正策略，最后通过建立工件台系统仿真模型，对前述同步控制方法进行仿真分析，以不断改进并完善同步扫描及其误差控制方法，实现工件台同步运动的有效控制。通过本项目研究，将对我国先进步进扫描光刻机工件台同步扫描运动控制打下坚实理论基础。同时，随着我国步进扫描光刻技术发展及其设备研制的现实需求，本项目研究具有非常光明的应用前景。

本项目研究了步进扫描投影光刻机的硅片台和掩模台的粗精叠层结构动力学模型，分析了硅片台与掩模台运动过程中的同步误差特性。在此基础上，探索硅片台掩模台各自的粗精叠层运动控制策略，对步进扫描投影光刻机的步进及扫描运动进行轨迹规划。并发展了相应的硅片台及掩模台同步运动控制策略研究，采用迭代学习控制校正硅片台与掩模台之间的同步误差。基于上述工作，课题组搭建了硅片台及掩模台同步运动控制实验验证系统，目前模拟硅片台及掩模台的粗动台系统同步误差达到微米级别。实验证明：本项目研究的硅片台及掩模台同步运动实验系统具有高速、高精度、大行程的运动特点，相关研究已经初步运用到其他需要高精度同步的步进扫描式工件台系统中。本项目发展的步进扫描式投影光刻机同步运动控制策略研究，为我国先进步进扫描光刻机工件台同步扫描运动控制打下了坚实得理论与实验基础；随着我国步进扫描光刻技术发展及其设备研制的现实需求，本项目研究将具有非常光明的应用前景。