一種工件臺質量測校方法技術

一種工件臺質量測校方法，工件臺上安裝有電機動子，位于工件臺下方的平衡質量上安裝有電機定子，包括規劃工件臺的勻速運動軌跡；電機驅動工件臺按照規劃的勻速運動軌跡做勻速運動，平衡質量受到工件臺的作用力做相應的勻速運動，工件臺采用閉環控制，平衡質量采用開環控制；根據平衡質量的位移、工件臺相對于平衡質量的位移分別計算獲得平衡質量的速度vbm_rel、工件臺相對于平衡質量的速度vls2bm_rel；根據工件臺相對于平衡質量的速度vls2bm_rel計算獲得電機的磁鐵擾動力頻率fcog；根據磁鐵擾動力頻率fcog和平衡質量的質量mbm_rel計算獲得工件臺和平衡質量的質量比κ和工件臺的質量mls。本方法簡單實用、不需要特別設計算法，便于在線測試。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，特別涉及一種應用于光刻領域的工件臺質量測校方法。
技術介紹
光刻設備是一種將掩模圖案曝光成像到硅片上的設備。已知的光刻設備包括步進重復式和步進掃描式。衡量這些光刻設備性能的重要指標是準確度，即在照射期間要移動的部件能夠移動的準確度，要移動的部件包括承載掩模圖案的掩模臺，承載硅片的硅片臺。一般情況下，都會采用位置反饋，利用標準的基于PID (比例-積分-微分)的控制系統進行控制。同時，為了獲得納米級別的位置準確度，以及快速的響應時間，控制系統中通常加 入前饋控制。此時，很多的控制參數和機器常數需要標定，才能獲得期望的控制效果。運動對象的質量屬性是其中一個需要標定的機器常數，而且由于設計質量和實際加工制造裝配質量會有誤差，該誤差會導致系統控制誤差和系統結構動力學特性惡化，所以質量屬性需要準確標定。在精密光刻設備硅片臺的設計中，通常采用高精度線性直驅三相電機進行伺服控制，同時為了減小高速運動的硅片臺對外界的沖擊，經常加入一個稱為平衡質量的物體，使硅片臺的反作用力作用到平衡質量體上，使得平衡質量與硅片臺反向運動，這樣，根據動量守恒和質心守恒定理，包括硅片臺和平衡質量的硅片臺系統內部能量守恒，對硅片臺系統外部的系統的影響就相對較小。根據動量守恒，硅片臺在高速運動時，平衡質量會反向運動，兩者的速度比等于質量的反比，這樣，如果質量比準確標定的話，就可以根據硅片臺運動的軌跡來規劃出平衡質量的軌跡，使得在運動過程中，硅片臺系統的質心保持不變，減小對外界的影響，同時也可增加硅片臺的定位精度。專利CN101059658A提出了一種在線校核運動質量的方法，這種方法通過比較測量的位置狀態與目標位置狀態，獲得一組誤差，然后采用一種非線性濾波算法獲得改進后的運動質量校核值，加入到前饋通路中來實時調節系統，形成前饋控制環路。該方法雖然可以實時的進行前饋系數的修正，但是存在以下一些問題1、需要涉及一種非線性濾波算法，比較復雜；2、運動質量校核過程包含大量的數據處理，運算開銷較大，需要較高的硬件配置；3、運動質量包含的部件比較多時，部件之間的非線性耦合性更加復雜，非線性濾波算法的準確度下降。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是現有技術工件臺質量校核方法硬件配置高、計算復雜，為了解決上述技術問題，本專利技術提供了，所述工件臺上安裝有電機動子，位于所述工件臺下方的平衡質量上安裝有電機定子，包括步驟I，規劃所述工件臺的勻速運動軌跡；步驟2，所述電機驅動所述工件臺按照規劃的勻速運動軌跡做勻速運動，所述平衡質量受到所述工件臺的作用力做相應的勻速運動，所述工件臺采用閉環控制，所述平衡質量米用開環控制；步驟3，根據所述平衡質量的位移、工件臺相對于平衡質量的位移分別計算獲得所述平衡質量的速度vbm—Ml、工件臺相對于平衡質量的速度vls2bm—Ml ;步驟4，根據工件臺相對于平衡質量的速度Vls2bm W計算獲得所述電機的磁鐵擾動力頻率Lg ；步驟5，根據磁鐵擾動力頻率和所述平衡質量的質量HIlvel計算獲得所述工件臺和所述平衡質量的質量比K和所述工件臺的質量mls。進一步，所述電機動子為線圈，所述電機定子為磁鐵。進一步，步驟4中磁鐵擾動力頻率的計算公式為/%其中r為定子磁極極距。進一步，步驟5中工件臺和平衡質量的質量比的計算公式為權利要求1.，其特征在于，所述工件臺上安裝有電機動子，位于所述工件臺下方的平衡質量上安裝有電機定子，包括以下步驟 步驟1，規劃所述工件臺的勻速運動軌跡； 步驟2，所述電機驅動所述工件臺按照規劃的勻速運動軌跡做勻速運動，所述平衡質量受到所述工件臺的作用力做相應的勻速運動，所述工件臺采用閉環控制，所述平衡質量采用開環控制； 步驟3，根據所述平衡質量的位移、工件臺相對于平衡質量的位移分別計算獲得所述平衡質量的速度vbm—Ml、工件臺相對于平衡質量的速度vls2bm—Ml ; 步驟4，根據工件臺相對于平衡質量的速度vls2bm Ml計算獲得所述電機的磁鐵擾動力頻 步驟5，根據磁鐵擾動力頻率fcog和所述平衡質量的質量mbm W計算獲得所述工件臺和所述平衡質量的質量比K和所述工件臺的質量mls。2.根據權利要求I所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，所述電機動子為線圈，所述電機定子為磁鐵。3.根據權利要求I所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，步驟4中磁鐵擾動力頻率的計算公式為4.根據權利要求I所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，步驟5中工件臺和平衡質量的質量比的計算公式為5.根據權利要求I所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，所述工件臺采用光柵尺測量獲得所述工件臺相對平衡質量的位移。6.根據權利要求I所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，所述平衡質量采用光柵尺測量獲得所述平衡質量的位移。7.根據權利要求I所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，步驟3中所述平衡質量的位移、工件臺相對于平衡質量的位移分別微分后獲得所述平衡質量的速度vbm—Ml、工件臺相對于平衡質量的速度 Vls2bm—rel°8.根據權利要求I所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，步驟3中還包括對所述平衡質量的速度VbDLMl、工件臺相對于平衡質量的速度V1s21mlm1進行高階多項式擬合。9.根據權利要求I所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，步驟4和步驟5中間還包括對硅片臺或者平衡質量勻速運動的速度進行頻域識別，得到對應速度下的磁鐵擾動力頻率 fcog °10.根據權利要求9所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，所述對應速度下的磁鐵擾動力頻率為一組數據，記為Gl。11.根據權利要求10所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，重新規劃所述工件臺的勻速運動軌跡，重復所述步驟I至所述步驟5，得到磁鐵擾動力頻率的另一組數據，記為G2。12.根據權利要求11所述的工件臺質量測校方法，其特征在于，根據公式f=lkM=r，對兩組頻率以和⑵進行Y倍率匹配，取其誤差最小者作為兩種 速度下的磁鐵擾動力頻率值f.，其中 fcogl 和 fcog2、Vbml 和 Vbm2、Vls2bml 和 Vls2bml2 分別為兩組頻率Gl和G2對應的磁鐵擾動力頻率、平衡質量的速度、工件臺相對平衡質量的速度。·全文摘要，工件臺上安裝有電機動子，位于工件臺下方的平衡質量上安裝有電機定子，包括規劃工件臺的勻速運動軌跡；電機驅動工件臺按照規劃的勻速運動軌跡做勻速運動，平衡質量受到工件臺的作用力做相應的勻速運動，工件臺采用閉環控制，平衡質量采用開環控制；根據平衡質量的位移、工件臺相對于平衡質量的位移分別計算獲得平衡質量的速度vbm_rel、工件臺相對于平衡質量的速度vls2bm_rel；根據工件臺相對于平衡質量的速度vls2bm_rel計算獲得電機的磁鐵擾動力頻率fcog；根據磁鐵擾動力頻率fcog和平衡質量的質量mbm_rel計算獲得工件臺和平衡質量的質量比κ和工件臺的質量mls。本方法簡單實用、不需要特別設計算法，便于在線測試。文檔編號G03F7/20GK102955367SQ201110241779公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日專利技術者吳立偉, 董俊清 申請人:上海微電子裝備有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種工件臺質量測校方法，其特征在于，所述工件臺上安裝有電機動子，位于所述工件臺下方的平衡質量上安裝有電機定子，包括以下步驟：步驟1，規劃所述工件臺的勻速運動軌跡；步驟2，所述電機驅動所述工件臺按照規劃的勻速運動軌跡做勻速運動，所述平衡質量受到所述工件臺的作用力做相應的勻速運動，所述工件臺采用閉環控制，所述平衡質量采用開環控制；步驟3，根據所述平衡質量的位移、工件臺相對于平衡質量的位移分別計算獲得所述平衡質量的速度vbm_rel、工件臺相對于平衡質量的速度vls2bm_rel；步驟4，根據工件臺相對于平衡質量的速度vls2bm_rel計算獲得所述電機的磁鐵擾動力頻率fcog；步驟5，根據磁鐵擾動力頻率fcog和所述平衡質量的質量mbm_rel計算獲得所述工件臺和所述平衡質量的質量比κ和所述工件臺的質量mls。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳立偉，董俊清，
申請(專利權)人：上海微電子裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：