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1、扫描轨迹下的分段迭代补偿策略魏凯,等扫描轨迹下的分段迭代补偿策略SegmentedlterativeCompensationStrategyunderScanningTrack魏凯范文超陈兴林张广莹(哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:为提高光刻机掩模台系统的步进扫描品质,进而提高硅片成品质量,提出一种基于S曲线的轨迹规划。对迭代学习控制进行了研究,并针对普通全局迭代算法可能造成系统在特定环节恶化的局限性,采用分段迭代补偿策略,对迭代学习控制器进行分段优化。仿真表明,分段迭代学习控制满足系统的实际需求,可以应
2、用在掩模台系统的调试中。关键词:光刻机掩模台步进扫描S曲线分段迭代学习控制中图分类号:TP273+.3文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201505005Abstract:Toimprovethequalityofstepscanofthereticlestagesystemoflithography,thusenhancethequalityofthefinishedproductsofsiliconwafers,thetrajectoryplanningbasedonS-cur
3、veisproposed.Theiterativelearningcontrolisstudied,andinaccordancewiththelimitationsunderspecificpartofthesystembecomesdeteriorationinthegeneralglobaliterationalgorithm,theiterativelearningcontrollerisoptimizedinsegmentallybyadoptingsegmentediterativecompensationstrat
4、egy.Thesimulationindicatesthatiterativelearningcontrolsatisfiespracticaldemandsforthesystem;itcanbeusedincommissioningofthereticlestagesystem.Keywords:LithographyReticlestageStepscanS-curveSegmentediterativelearningcontrol0引言1扫描光刻系统轨迹规划在对硅片的处理过程中,光刻机掩模台系统主要在步进扫描的过程中,
5、硅片台在一个曝光域的曝采用步进扫描的方式进行运动。其运动的品质与成品光完成后,要步进到下一个曝光区域,重复扫描曝光的的质量息息相关,而步进的速度又决定了系统的产率。过程。300mm的标准晶圆上通常分布着80~100块除了系统本身的高性能之外,轨迹规划也起到不容忽曝光小块(Die),曝光小块的大小与曝光狭缝和扫描视的作用。合理的轨迹规划不仅能减小系统运动过程的长度有关,而曝光狭缝的大小又取决于投影物镜的[1-2]中的机械冲击,还能使系统的运动轨迹更加平滑。视场。扫描的过程伴随着动态曝光的过程,从一个曝而对于迭代学习控制而言,单纯的
6、在光刻机的运动轨光小块步进到另一个曝光小块的过程称为Die-to-Die迹中使用迭代学习确实能起到一定的作用,但有时却的运动过程[7]。事与愿违。文献[3]中直接采用了全时段的非因果迭Die-to-Die的过程包含y轴方向的扫描运动和x代学习控制率,出现了曝光阶段性能无法提高甚至部轴方向的步进运动。对于掩模台的宏动部分而言,分恶化的现象。这是由于其忽略了扫描光刻系统的工由于不存在x轴方向的自由度,因此只需讨论y轴方作特点,全时段的迭代有时会由于动态过程而牺牲系向的扫描运动。在台体一个轨迹周期的往复运动过[4-6]统稳态过程性能。
7、本文从光刻机掩模台工作轨迹程中,为减小硅片台在加减速过程中对系统框架的的特点入手,将原有的迭代学习控制进行分段,期望获冲击,实际工程中普遍采用S曲线进行轨迹规划。S得更好的控制效果。曲线通过使轨迹加速度曲线平滑连续来避免机械冲本课题来源于国家科技部“十二五”重大科技发击,进而减小对台体的损害。普遍采用的S曲线轨展专项“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专迹设计方法是:设计出一个准则J,给定边界条件,在项”的子课题“扫描步进式光刻机双工件台控制系统满足这些边界的前提下,找到能够使优化准则J最研制”。小的解来规划轨迹。常用的S曲线设
8、计准则有时间国家重大科技专项基金资助项目(编号:2009ZX02207)。最优、力最小、能量最小、冲击最小以及它们的复合修改稿收到日期:2014-08-25。准则等。表1列出了S曲线相应的边界条件和轨迹第一作者魏凯(1990-),男,现为哈尔滨工业大学控制科学与
