智能控制在改善微电子制造用精密运动系统动态特性中的应用

摘要

精密运动系统通过满足所有生产、检测、装配和传输过程中不同高精度和高速度的要求,在微电子制造中扮演着关键的角色.不断缩小的线宽、更高的集成密度和更大的硅片尺寸要求更高的精度和速度.精密运动系统在更高的加速度之下变得对其高频共振更加敏感,这在低速应用中不是同样地至关重要.因此更好的系统动态特性对于成功的精密运动系统设计十分必要.然而,精度和速度两方面同时的苛刻要求驱使相应的高系统刚度和低移动质量的设计目标达到了如此的冲突以至于这两个设计目标十分难以实现.此外,系统仿真、结构优化和随后的原型建造自动化程度低、成本高、耗时长而且可能要求多次反复.所有这些情况一起形成了精密运动系统设计中的瓶颈并极大地延迟了产品投放市场的时间.本文对用于改善精密运动系统动态特性的智能控制技术及其向微电子制造的潜在扩展提供了一个综述.在这个综述的基础上,提出了使用智能控制技术来抑制不利的系统动态行为同时系统刚度和公差的要求则可以显著放松.由于精密运动系统控制用电子装置性能不断增强、成本逐渐降低而且控制算法可以快速、低成本地进行优化和测试,这种提出的策略显得尤为具有意义和吸引力.