​大理石平板扰动分析与补偿控制和发展对策

[一]、扰动分析与补偿控制
扫描过程中，掩模台匀速段预期控制精度为其位置误差小于40nm，任何扰动因素都会对该精度产生严重影响，大理石平板需要对外部存在的干扰进行分析，并设计相应的前馈控制器进行补偿。主要包括：投影物镜振动前馈补偿、粗微台电磁耦合补偿、垂向对水平向的耦合补偿等。
1、投影物镜振动干扰与补偿
投影物镜通过机架支撑，具有质量大、重心高等特点，扫描运动所致的运动冲击易造成投影物镜产生振动，任何微小振动将造成曝光线条偏离严重，影响同步扫描的曝光精度，因此，需要对物镜振动所致干扰进行补偿，以掩模台与投影物镜的相对位置关系。
2、垂向运动对水平向运动耦合与补偿
工作台的微动台为空问6白由度运动，3个垂向直流电动机驱动凸轮单元支撑水平向洛伦兹电动机，实现垂向与水平向的控制分离。工作台在扫描曝光过程中，为补偿不同的硅片形貌误差，需要进行垂向的调平调焦运动，此运动将导致水平向洛伦兹电动机动、定了问隙发生变化，从而引起水平向驱动力产生角度倾斜。同时，垂向的调平调焦运动要求执行部件有较高的响应速度，随之而来的是运动可能造成的振动，从而导致垂向运动对水平向产生扰动。
对于此类扰动，采用垂向加速度前馈控制进行补偿，将垂向运动作为扰动力通过补偿模型引入控制器。
3、粗、微运动台电磁耦合与补偿
工作台粗、微运动依靠平面电动机的电磁耦合进行关联，扫描运动由主从控制模式实现，即微动台实现小行程、纳米级运动，粗动台大行程、微米级跟随，粗动台以逼近霍尔传感器的值为零跟随微动台运动。由于粗动台(直线电动机)白身结构所限，在跟随运动时会产生较大的推力波动，虽然该波动可以通过实测手段并结合PID中的积分环节予以测量和补偿，但由于粗、微运动精度存在量级上的差异，粗动台的运动误差仍然可以通过电磁耦合影响微动台的控制精度，需要设计补偿控制器此耦合扰动。
[二]、我国和超加工机床的发展对策
和超加工技术是和技术相互联系的，超加工技术是以为目标的技术，大理石平台综合应用各种，在各个方面精益求精的条件下，才有可能突破常规技术达不到的精度界限，达到新的指标。超加工机床技术是超加工技术在工业生产中的体现，是一个生产力水平的重要标志。因此，大力发展我国和超加工技术是增强我国综合的有力手段，而我国发展和超加工机床可以从以下三方面进行。
一、提高整体制造业水平
进入21世纪，世界经济结构正在发生重大而深刻的变革，但制造业依然是世界各发达与发展我加快经济发展、提高综合竞争力的重要途径。我国是一个制造业大国，尚处于工业化进程之中，在未来相当长的时期里，制造业仍将在国民经济中占主导地位。在新一轮产业结构调整中，我国正逐步成为世界较重要的制造业基地之一。然而，目前我国装备制造业的整体水平与发达相比尚有较大的差距，尤其是在战略必争装备技术与竞争核心技术、基础制造装备与成套关键装备制造技术等方面差距很大，这种差距又主要体现在装备的自主设计与制造能力差，成套与系统集成、优化能力差，和集成创新能力差。这些差距己经成为制约我国制造业乃至其他行业经济发展的关键瓶颈问题之一。
一个仅仅拥有了战略必争装备和竞争前核心技术是不够的，要想成为经济强国，完成工业化的建设，在装备制造业掌握有关基础制造装备与成套装备制造的核心技术。20世纪70-80年代，美国制造业发展的衰落和竞争力减弱的例子很好地说明了这一点。20世纪70年代前，美国的产品竞争力一直令对手望尘莫及，但到了80年代，美国人发现日本、德国等后来居上，逐步取代了他们在市场的霸主地位。经过认真深入地分析，他们发现其原因是美国失去了在装备制造业方面的优点，而日、德等国，特别是日本，对制造技术及装备研究的投入比例
远大于美国。于是，从20世纪80年代后期开始，美国开展了一系列旨在振兴美国装备制造业的庞大计划，加大了对制造业技术与装备研究的投人，使美国的制造业重振雄风，也使美国经济得以逐步复苏并保持持续增长的势头。
二、大力提高基础加工设备的生产能力
我国超机床的研制进行了数十年，北京机床研究所、航空部303所、哈尔滨工业大学、技术大学等单位都研究了自己的超机床，但力量分散，不能形成产品系列和产业化气候。尽管单项技术指标很高，但总体技术水平落后，不足以满足我国超加工行业的需要，大部分还只是停留在研究型机床的状态。因此，工业界只能花大价钱购买产品。
在世界经济，虽说绝大多数基础制造装备与成套装备都可以购买到，但对我国这样的发展中大国来说，掌握关键的基础制造装备与成套装备制造的核心技术，大力提高基础加工设备的生产能力，才能牢固占有国内市场，并不断开拓市场，在竞争中立于不败之地。
三、加强超加工机床相关的技术发展
为了提加工机床的功能和性能，加强相关的研究、如加强超切削机理和金刚石刀具等方面的研究、金属和非金属材料的磨削和研磨的研究等。
随着航空、航天、生物化学、地球物理等学科技术的迅猛发展，对和超加工技术的发展提出了很高的要求，和超加工机床的需求也越来越高。相关人员应充分将人、组织、技术结合起来，研制并生产出各个所需的和超加工机床，提高我国整体工业水平，为与技术的发展打下坚实的基础。