EUVL真空实验平台控制逻辑设计

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极紫外(EUV)光刻技术作为下一代光刻技术,面临着光学表面污染、硅片传输效率低等众多难题,为了开展上述技术研究,需要研发EUVL真空实验平台。本文重点开展该实验平台的控制逻辑设计,主要工作与结论如下:  分析了EUVL真空实验平台基本结构及控制需求,从可实现抽真空、硅片传输、故障处理及人际交互的需求出发,综合考虑稳定性、开发周期、设计难度、成本等因素,设计了PLC作为主控制器、触摸屏作为人机交互界面的控制方案,并且绘制了电气原理框图、电气原理图,完成了系统电气硬件详细设计。  为提高硅片传输速率,本系统采用了两个载片(LL)腔室,并选用了可一次传输两片硅片的大气机械手。由于硅片传输时序是影响传输速率的主要因素,本文提出了两种解决方案,并对硅片传输时序进行规划,研究了硅片传输路径对速率的影响,分析确定了具有两条传输路线的技术方案,机械手利用率高、硅片传输速率≥125W/h。  采用模块化程序设计方法进行控制系统软件设计,按照功能将系统逐层分解成相对独立的7个模块,实现了系统核心功能需求。对于系统的正常逻辑设计,使用有限状态机描述各模块工作逻辑,使系统逻辑清晰、结构规整。对于非正常逻辑设计,采用故障扫描功能块故障检测和各动作子模块故障检测两种类型的故障检测方式,输出故障编码,集中到故障处理模块统一处理,使软件结构清晰,易于扩展。  基于该控制系统,EUVL真空实验平台可进行极紫外光刻机DGL污染控制、真空维持、硅片传输、热环境控制等实验,为未来开展EUV光刻机的研发奠定了实验基础。
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