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该如何提高激光直写技术的精度呢?

发布时间:2022-03-14      点击次数:129
       激光直写技术是一种近年来应用广泛的超精密加工技术。该技术是一种利用强度可变的激光束,在基片表面实施有规则的高精度扫描。在扫描过程中,光刻基片随载物平台而运动。因此影响光刻元件的质量取决于载物平台的定位精度以及运动的稳定性,影响光刻元件的快速性取决于系统的响应度。
  基于数字式伺服的运动控制器是超精密定位系统的关键。由于数字伺服滤波器是数字式伺服的运动控制器的核心,从而数字伺服滤波器的设计将影响系统的定位精度。
  数字伺服滤波器是指系统的闭环控制与调节采用数字技术,所有控制调节实现软件化。调节器的全部软件化使控制理论中很多控制思想和手段得以应用。同时利用软件很容易完成参数的自由化和故障的自诊断功能,使系统控制性能大大提高,从而克服了模拟型闭环伺服系统对微弱信号的信噪难分离、控制精度难提高、容易受机械摩擦和温度影响,位置环控制产生零点漂移误差等缺点。
  在位置PID调节器中比例增益Kp的大小决定系统的快速性,积分增益Ki的作用是消除系统的静态误差。微分增益Kd的作用是增加阻尼,减少振荡。调节过程是先调节Kp,再调节Ki,然后调节Kd。第1次设定Ki增益时,如果把Ki设定为一非O值将引起突然的“跳跃”。为避免这种情况,需要把积分限(积分部分的饱和控制器)设置为0,Ki设定为期望值,再设置积分限到期望的积分限。这样就清除了所有以前的积分值,从而使积分从前一个点开始平稳运算。接着调节Kvff,Kaff,从而提高系统的稳态精度。最后调节Kf,从而克服摩擦力的影响。
  激光直写在启动阶段调节Kvff,Kaff过大会使速度过快而导致位置过冲。在减速阶段调节Kvff,Kaff过小,会使定位时间过长。根据最优控制思想,如果系统按照最大加速度启动,最大速度运动,最大减速度制动,就可以以最短时间无超调地达到协调点。因此,参数调节时应按照启动,匀速,减速3个阶段分别设置。
  
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