Diseño y análisis de un sistema de posicionamiento de largo recorrido y alta precisión para litografía de interferencia de haz de escaneo
Autores: Chen, Hao; Li, Longxiang; Li, Ruigang; Yu, Guangdong; Chen, Qi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño y análisis de un sistema de posicionamiento de largo recorrido y alta precisión para litografía de interferencia de haz de escaneo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Sistema de posicionamiento de doble accionamiento
Litografía de interferencia de haz de escaneo
Sistema de macro-movimiento
Sistema de micro-movimiento
Precisión de posicionamiento
Ruido de medición
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
Se desarrolló un sistema de posicionamiento de doble accionamiento macro-micro para la Litografía de Interferencia de Haz de Exploración (SBIL) que utiliza un interferómetro láser de doble frecuencia como referencia de posición y presenta las características de largo recorrido, carga pesada y alta precisión. El sistema de macro-movimiento adopta una estructura impulsada por fricción y un algoritmo de control PID feedforward, y la carrera puede alcanzar los 1800 mm. El sistema de micro-movimiento adopta un método de accionamiento flexible de bisagra más PZT y un algoritmo de control PID basado en redes neuronales, lo que logra una precisión suficiente de posicionamiento de este sistema a nivel de nanómetros. Se utilizó un sistema de sellado de trayectoria óptica para reducir el ruido de medición del interferómetro láser de doble frecuencia. Se probaron y analizaron la estabilidad estática del sistema de posicionamiento, la capacidad de paso del sistema de macro-movimiento, la capacidad de paso del sistema de micro-movimiento y la precisión de posicionamiento del sistema. Además, se evaluaron detalladamente las fuentes y efectos de errores durante el proceso de movimiento. Finalmente, los resultados experimentales muestran que la mesa de trabajo puede ubicarse a escala nanométrica dentro de todo el rango de recorrido, lo que puede satisfacer el requisito de exposición de SBIL.
Descripción
Se desarrolló un sistema de posicionamiento de doble accionamiento macro-micro para la Litografía de Interferencia de Haz de Exploración (SBIL) que utiliza un interferómetro láser de doble frecuencia como referencia de posición y presenta las características de largo recorrido, carga pesada y alta precisión. El sistema de macro-movimiento adopta una estructura impulsada por fricción y un algoritmo de control PID feedforward, y la carrera puede alcanzar los 1800 mm. El sistema de micro-movimiento adopta un método de accionamiento flexible de bisagra más PZT y un algoritmo de control PID basado en redes neuronales, lo que logra una precisión suficiente de posicionamiento de este sistema a nivel de nanómetros. Se utilizó un sistema de sellado de trayectoria óptica para reducir el ruido de medición del interferómetro láser de doble frecuencia. Se probaron y analizaron la estabilidad estática del sistema de posicionamiento, la capacidad de paso del sistema de macro-movimiento, la capacidad de paso del sistema de micro-movimiento y la precisión de posicionamiento del sistema. Además, se evaluaron detalladamente las fuentes y efectos de errores durante el proceso de movimiento. Finalmente, los resultados experimentales muestran que la mesa de trabajo puede ubicarse a escala nanométrica dentro de todo el rango de recorrido, lo que puede satisfacer el requisito de exposición de SBIL.