1、光刻機(jī)是IC制造中最重要和最復(fù)雜的關(guān)鍵設(shè)備之一，精密運(yùn)動(dòng)工件臺(tái)是光刻機(jī)中重要的子系統(tǒng)，其性能直接影響著光刻機(jī)的精度和生產(chǎn)效率。本文重點(diǎn)研究光刻機(jī)精密氣浮工件臺(tái)的振動(dòng)特性和運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。
　　 精密氣浮工件臺(tái)是一個(gè)可實(shí)現(xiàn)6自由度高速高精運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其中零件眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其傳動(dòng)和接觸方式多樣，并且包括簧片、柔性支撐塊等許多高精度、功能特殊的零件，所以精密工件臺(tái)的動(dòng)態(tài)特性相當(dāng)復(fù)雜。精密氣浮工件臺(tái)定位精度要求達(dá)到10nm，已接近物

2、理極限，其精度要求對(duì)于控制系統(tǒng)也是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。本文利用有限元分析方法研究了精密工件臺(tái)的振動(dòng)特性，利用分析結(jié)果建立了精密工件臺(tái)的控制模型，提出了精密工件臺(tái)的控制策略，并進(jìn)行了控制仿真。
　　 首先在分析精密工件臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，討論了各種連接方式和特殊零件的建模處理，建立了精密工件臺(tái)的有限元模型并進(jìn)行了振動(dòng)特性仿真，通過(guò)仿真結(jié)果可知由振動(dòng)對(duì)x、y和 向的定位精度影響較大。由仿真結(jié)果還可以識(shí)別出前氣浮系統(tǒng)產(chǎn)生的振動(dòng)頻率

3、范圍為0～300Hz。利用振動(dòng)分析的結(jié)果，對(duì)精密工件臺(tái)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化并建立了控制模型；在分析了精密工件臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作原理的基礎(chǔ)上，建立了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的模型，并根據(jù)控制的需要對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行了位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和力坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；根據(jù)硅片曝光掃描的需要，進(jìn)行了精密工件臺(tái)的軌跡規(guī)劃；為了實(shí)現(xiàn)精密工件臺(tái)快速、平穩(wěn)和精密的定位性能，提出了位置/速度雙環(huán)PID控制策略；最后結(jié)合規(guī)劃的軌跡和建立的控制模型，采用提出的控制策略對(duì)精密工件臺(tái)進(jìn)行了的控制仿真。