光刻机换台过程中公转电机残留震荡抑制的控制方法技术

光刻机换台过程中公转电机残留震荡抑制的控制方法，它属于光刻机双工件台框架运动控制的高精度快速定位控制的技术领域。它的方法步骤为：一：在线状态下给公转电机施加阶跃给定，幅值为10度，通过上位机保存公转电机在该给定下的运行曲线数据；二：把上位机保存的曲线数据，作为simulink仿真中的Y_，进行离线整形；三：在离线情况下，运用改进的蚁群算法得到最优输入整形器参数；四：给公转电机施加S曲线给定，目标位置为30度，利用得到的最优输入整形器参数在在线状态下进行输入整形，直接对输入进行整形，对公转电机进行开环前馈控制。本发明专利技术能对公转电机的S曲线给定进行输入整形，可以使公转电机实现快速定位，定位时间由6S减少到2S。

【技术实现步骤摘要】
光刻机换台过程中公转电机残留震荡抑制的控制方法
本专利技术属于光刻机双工件台框架运动控制的高精度快速定位控制的

技术介绍
光刻机是超高精度控制系统，需要实现纳米级的运动与定位精度。作为光刻机的子系统，双工件台系统负责将硅片和掩模片运送到指定位置，完成同步运动，其运动精度将直接影响光刻的效果。双工件台系统区别于单个工件台系统的关键就在于换台系统，一个完整的硅片曝光过程主要包括六个步骤，在单工件台系统中，这六个步骤是单工件台按顺序依次完成的，因此硅片的处理时间为六个步骤之和；而在双工件台系统中，由两个工件台同时完成这六个步骤。在双工件台光刻机中，处理一个硅片的时间包括曝光时间和换台时间，缩短换台时间可以减少处理硅片的总时间，从而提高光刻产率。双工件台换台系统的核心是一个公转电机，其处于整个装置的中间位置，两个自转电机安装在工件台上。换台前两个工件台分别位于曝光区和预处理区，在换台开始后，两个工件台水平移动到换台区，挂接公转电机，在公转电机带动下实现位置互换，接下来两个工件台分别运动到预处理位和曝光位，实现了功能互换。整个换台过程是按预定轨迹精确走到指定位置的，转换了特定的角度，这样可以保证换台后工件台能够比较精确地停在目标位置上。但现有光刻机双工件台换台过程中，公转电机在快速定位时会出现残留震荡的问题。在现有换台中，从施加给定到准确定位到目标位置，公转电机的运动轨迹是3阶S曲线，要求在整个运动过程中完全实现对轨迹的跟踪定位，定位精度要达到纳米级。由于未加入输入整形技术时公转电机的定位时间要用6S，跟踪精度达不到要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光刻机换台过程中公转电机残留震荡抑制的控制方法，是为了解决光刻机双工件台换台过程中，公转电机在快速定位时出现的残留震荡的问题。所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种光刻机换台过程中公转电机残留震荡抑制的控制方法，它的方法步骤为：步骤一：在线状态下给公转电机施加阶跃给定，幅值为10度，通过上位机保存公转电机在该给定下的运行曲线数据；步骤二：将整形器的位置与被控对象的位置互换，对输出进行整形，把上位机保存的曲线数据，作为simulink仿真中的Y_，进行离线整形；步骤三：在离线情况下，运用改进的蚁群算法得到最优输入整形器参数；所述改进的蚁群算法的过程如下：估计各变量的取值范围xil≤xi≤xiu，i＝1，2…N，共有N个变量，分别将其进行n等分，在N个变量组成的N维空间区域内打网格，空间的一个网格点上对应于一个状态，该状态为一个N维位置矢量，包含N个变量的信息；将人工蚂蚁遍及所有的网格状态，得到每个状态对应的目标函数值，确定出目标函数值最小的网格点，可以得到该点所对应的N个变量的取值；接着缩小各变量的取值范围，新的取值范围取决于目标函数值最小的网格点，再在新的N维空间区域内打网格，如此反复，直到网格的间距小于预先给定的精度，算法停止；所述变量为A1和t2，取值范围为0≤A1≤1，0≤t2≤5，将A1和t2分别设为x1和x2，且均进行10等分，则x2l＝0，x2u＝5，每个变量对应11个节点，令x1对应的节点为i，i＝1，2…11，x2对应的各节点为j，j＝1，2…11，因此可以得到121个网格状态，即得到121个位置矢量；选取目标函数取为：其中e为误差，y为经整形后的输出，max(y)为最大超调量，所以为了使公转电机达到快速准确定位，目标函数值越小性能越优；依次将各蚂蚁遍及所有的网格，得到各个状态对应的目标函数值，确定最小的目标函数值对应的状态；因此就可以得到该最优状态所对应的两个变量节点数分别设为ibest，jbest，然后缩小两变量的取值范围为x1l＝x1l+(ibest-2)*h1，x1u＝x1l+(ibest+2)*h1；x2l＝x2l+(jbest-2)*h2，x2u＝x2l+(jbest+2)*h2；对缩小范围后的变量再分别进行10等分可以得到新的h1和h2，在新的区域内打网格，直到max(h1，h2)＜0.00001算法停止，则最优解为步骤四：给公转电机施加S曲线给定，目标位置为30度，利用得到的最优输入整形器参数在在线状态下进行输入整形，此时采用的是传统的整形器控制技术，及直接对输入进行整形，对公转电机进行开环前馈控制。本专利技术能对公转电机的S曲线给定进行输入整形，可以使公转电机实现快速定位，定位时间由6S减少到2S。由于在整个换台过程中，公转电机需要带动双工件台实现位置和功能互换，所以公转电机的定位速度提高之后，整个换台的时间就减少了，提高了光刻机的产率。附图说明图1是本专利技术中涉及的simulink离线仿真模型示意图；图2是离线情况下，阶跃给定公转电机整形前后响应结果对比图；图3是在线情况下，未加输入整形器的3阶S曲线给定和未加整形器的3阶S曲线响应结果图；图4是在线情况下，加入输入整形器的3阶S曲线给定和加入整形器后的3阶S曲线响应结果图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4所示，图1中，Y_：整形器的输入；A1：输入整形器第一个脉冲的幅值；A2：输入整形器第二个脉冲的幅值；T2：输入整形器第二个脉冲的时滞时间；Y：整形后输出；Scope：示波器；它的方法步骤为：步骤一：在线状态下给公转电机施加阶跃给定，幅值为10度，通过上位机保存公转电机在该给定下的运行曲线数据；步骤二：将整形器的位置与被控对象的位置互换，对输出进行整形，把上位机保存的曲线数据，作为simulink仿真中的Y_，进行离线整形；步骤三：在离线情况下，运用改进的蚁群算法得到最优输入整形器参数；所述改进的蚁群算法的过程如下：估计各变量的取值范围xil≤xi≤xiu，i＝1，2…N，共有N个变量，分别将其进行n等分，在N个变量组成的N维空间区域内打网格，空间的一个网格点上对应于一个状态，该状态为一个N维位置矢量，包含N个变量的信息；将人工蚂蚁遍及所有的网格状态，得到每个状态对应的目标函数值，确定出目标函数值最小的网格点，可以得到该点所对应的N个变量的取值；接着缩小各变量的取值范围，新的取值范围取决于目标函数值最小的网格点，再在新的N维空间区域内打网格，如此反复，直到网格的间距小于预先给定的精度，算法停止；所述变量为A1和t2，取值范围为0≤A1≤1，0≤t2≤5，将A1和t2分别设为x1和x2，且均进行10等分，则x2l＝0，x2u＝5，每个变量对应11个节点，令x1对应的节点为i，i＝1，2…11，x2对应的各节点为j，j＝1，2…11，因此可以得到121个网格状态，即得到121个位置矢量；选取目标函数取为：其中e为误差，y为经整形后的输出，max(y)为最大超调量，所以为了使公转电机达到快速准确定位，目标函数值越小性能越优；依次将各蚂蚁遍及所有的网格，得到各个状态对应的目标函数值，确定最小的目标函数值对应的状态；因此就可以得到该最优状态所对应的两个变量节点数分别设为ibest，jbest，然后缩小两变量的取值范围为x1l＝x1l+(ibest-2)*h1，x1u＝x1l+(ibest+2)*h1；x2l＝x2l+(jbest-2)*h2，x2u＝x2l+(jbest+2)*h2；对缩小范围后的变量再分别进行10等分可以得到新的h1和h2，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
光刻机换台过程中公转电机残留震荡抑制的控制方法，其特征在于它的方法步骤为：步骤一：在线状态下给公转电机施加阶跃给定，幅值为10度，通过上位机保存公转电机在该给定下的运行曲线数据；步骤二：将整形器的位置与被控对象的位置互换，对输出进行整形，把上位机保存的曲线数据，作为simulink仿真中的Y_，进行离线整形；步骤三：在离线情况下，运用改进的蚁群算法得到最优输入整形器参数；所述改进的蚁群算法的过程如下：估计各变量的取值范围xil≤xi≤xiu，i＝1，2…N，共有N个变量，分别将其进行n等分，在N个变量组成的N维空间区域内打网格，空间的一个网格点上对应于一个状态，该状态为一个N维位置矢量，包含N个变量的信息；将人工蚂蚁遍及所有的网格状态，得到每个状态对应的目标函数值，确定出目标函数值最小的网格点，可以得到该点所对应的N个变量的取值；接着缩小各变量的取值范围，新的取值范围取决于目标函数值最小的网格点，再在新的N维空间区域内打网格，如此反复，直到网格的间距小于预先给定的精度，算法停止；所述变量为A1和t2，取值范围为0≤A1≤1，0≤t2≤5，将A1和t2分别设为x1和x2，且均进行10等分，则x1l＝0，x1u＝1，x2l＝0，x2u＝5，每个变量对应11个节点，令x1对应的节点为i，i＝1，2…11，x2对应的各节点为j，j＝1，2…11，因此可以得到121个网格状态，即得到121个位置矢量；选取目标函数取为：其中e为误差，y为经整形后的输出，max(y)为最大超调量，所以为了使公转电机达到快速准确定位，目标函数值越小性能越优；依次将各蚂蚁遍及所有的网格，得到各个状态对应的目标函数值，确定最小的目标函数值对应的状态；因此就可以得到该最优状态所对应的两个变量节点数分别设为ibest，jbest，然后缩小两变量的取值范围为x1l＝x1l+(ibest‑2)*h1，x1u＝x1l+(ibest+2)*h1；x2l＝x2l+(jbest‑2)*h2，x2u＝x2l+(jbest+2)*h2；对缩小范围后的变量再分别进行10等分可以得到新的h1和h2，在新的区域内打网格，直到max(h1，h2)＜0.00001算法停止，则最优解为x1*=(x1l+x1u)/2,]]>x2*=(x2l+x2u)/2;]]>步骤四：给公转电机施加S曲线给定，目标位置为30度，利用得到的最优输入整形器参数在在线状态下进行输入整形，此时采用的是传统的整形器控制技术，及直接对输入进行整形，对公转电机进行开环前馈控制。...

【技术特征摘要】
1.光刻机换台过程中公转电机残留震荡抑制的控制方法，其特征在于它的方法步骤为：步骤一：在线状态下给公转电机施加阶跃给定，幅值为10度，通过上位机保存公转电机在该给定下的运行曲线数据；步骤二：将整形器的位置与被控对象的位置互换，对输出进行整形，把上位机保存的曲线数据，作为simulink仿真中的Y_，进行离线整形；步骤三：在离线情况下，运用改进的蚁群算法得到最优输入整形器参数；所述改进的蚁群算法的过程如下：估计各变量的取值范围xil≤xi≤xiu，i＝1，2…N，共有N个变量，分别将其进行n等分，在N个变量组成的N维空间区域内打网格，空间的一个网格点上对应于一个状态，该状态为一个N维位置矢量，包含N个变量的信息；将人工蚂蚁遍及所有的网格状态，得到每个状态对应的目标函数值，确定出目标函数值最小的网格点，可以得到该点所对应的N个变量的取值；接着缩小各变量的取值范围，新的取值范围取决于目标函数值最小的网格点，再在新的N维空间区域内打网格，如此反复，直到网格的间距小于预先给定的精度，算法停止；所述变量为A1和t2，取值范围为0≤A1≤1，0≤t2≤5，将A1和t2分别设为x1和x2，且均进行10等分，则x1l＝0，x1u＝1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴林，韩记晓，宋法质，万勇利，张常江，刘洋，赵为志，何良辰，宋跃，陈震宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23