[發明專利]一種面向晶圓掃描平臺的精密魯棒控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010546633.8
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN112462601B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 匡治安;于興虎;高會軍
• 申請（專利權）人: 寧波智能裝備研究院有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明涉及一種面向晶圓掃描平臺的精密魯棒控制方法及系統。該方法包括：建立晶圓掃描平臺系統模型；獲取晶圓掃描平臺系統的反饋信號和參考信號；根據上述信號確定晶圓掃描平臺的位置誤差；根據位置誤差設計分數階滑模面；對分數階滑模面進行求導處理得到求導處理后的數據；根據求導處理后的數據和晶圓掃描平臺系統模型得到等效控制率；確定趨近控制率；根據等效控制率和趨近控制率確定最終控制率；根據最終控制率對晶圓掃描平臺控制器的相關參數進行調整。本發明能夠解決現有控制方法在晶圓掃描平臺上控制精度不夠、魯棒性不足的問題。

技術領域

本發明涉及芯片制造與運動控制領域，特別是涉及一種面向晶圓掃描平臺的精密魯棒控制方法及系統。

背景技術

在信息時代，集成電路芯片是現代電子工業中必不可少的電子元器件。集成電路芯片的生產步驟之一是光刻，涉及到光復印工藝，即將掩模版上的電路圖形通過激光精確地聚焦在晶圓表面的光致抗蝕劑薄層上，在晶圓表面形成電路圖形陣列。其詳細過程如圖1所示：由激光發生器產生的激光束照過掩模版，之后通過透鏡組進行聚焦，聚焦后的激光打在晶圓表面，完成一次光復印掃描操作。之后掩模版和晶圓掃描平臺調整位置，重復以上操作，將不同的電路圖形復印在晶圓的不同位置。在此過程中，晶圓位置的調整由晶圓掃描平臺來完成。而由于晶圓上電路圖形陣列的尺寸極小，因此該過程對晶圓掃描平臺的精度提出了極高的要求，進而對晶圓掃描平臺控制算法的精度提出了很高的要求。此外，由于該操作過程往往處于工廠環境下，環境中普遍存在不確定性和噪聲，因此，現有的控制方法在晶圓掃描平臺上控制精度不夠、魯棒性不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種面向晶圓掃描平臺的精密魯棒控制方法及系統，能夠解決現有控制方法在晶圓掃描平臺上控制精度不夠、魯棒性不足的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種面向晶圓掃描平臺的精密魯棒控制方法，包括：

建立晶圓掃描平臺系統模型，所述晶圓掃描平臺系統模型的輸入為晶圓掃描平臺控制器的輸出，輸出為晶圓掃描平臺的位置；

獲取所述晶圓掃描平臺系統實際位置的反饋信號和所述晶圓掃描平臺系統參考位置的參考信號；

根據所述反饋信號和所述參考信號，確定晶圓掃描平臺的位置誤差；

根據所述位置誤差，設計分數階滑模面；

對所述分數階滑模面進行求導處理，得到求導處理后的數據；

根據所述求導處理后的數據和所述晶圓掃描平臺系統模型，得到等效控制率；

確定趨近控制率；

根據所述等效控制率和所述趨近控制率，確定最終控制率；

根據所述最終控制率對晶圓掃描平臺控制器的相關參數進行調整。

可選的，所述根據所述反饋信號和所述參考信號，確定晶圓掃描平臺的位置誤差，具體包括：

根據所述反饋信號和所述參考信號采用公式e＝p-r，確定晶圓掃描平臺的位置誤差；

其中，p為晶圓掃描平臺實際位置的反饋信號，r為晶圓掃描平臺參考位置的參考信號，e為晶圓掃描平臺的位置誤差。

可選的，所述根據所述位置誤差設計分數階滑模面，具體包括：

根據所述位置誤差，設計分數階滑模面：

其中，k₁、k₂和ξ均為需要調整的面向晶圓掃描平臺的控制器參數，0ξ1，D^ξ-1為分數階微分算子，sig(·)^*＝sgn(·)|·|^*，a為0到1之間的常數，s為滑模變量，e為晶圓掃描平臺的位置誤差。