双工件台软件设计及晶圆传输系统的应用

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1、硕士学位论文双工件台软件设计及晶圆传输系统的应用THEDESIGNOFDUALSTAGESOFTWAREANDAPPLICATIONONWAFERTRANSPOARTSYSTEM徐加彦哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TP273.5学校代码：10213国际图书分类号：681.52密级：公开工程硕士学位论文双工件台软件设计及晶圆传输系统的应用硕士研究生：徐加彦导师：张广莹副教授申请学位：工程硕士学科：控制科学与工程所在单位：航天学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP27

2、3.5U.D.C:681.52DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEDESIGNOFDUALSTAGESOFTWAREANDAPPLICATIONONWAFERTRANSPOARTSYSTEMCandidate：XuJiayanSupervisor：ViceProf.ZhangGangyingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlTheoryandEngineeringUnit：Dept.ofC

3、ontrolScienceandEngineeringDateofOralExamination：July,2015University：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要双工件台是光刻机运动控制系统的核心部件，双工件台的运动由多个电机共同驱动。由于双工件台是高速运行的平台，这样使得双工件台伺服控制系统对实时性要求极高。晶圆传输升降机构在双工件台中负责晶圆的上下片，其动态性能和稳态误差影响光刻机的产率和晶圆硅片质量。本文主要针对双工件台嵌入式上下位机进行设计，并对晶圆传输升降机

4、构进行了运动控制研究。首先，针对双工件台的功能需求，确定异构平台的上下位机系统的软件总体架构。对下位机Vxworks嵌入式系统结构进行详细介绍，并设计了嵌入式主控CPU板与多块运动控制卡间的通信机制；接下来对下位机Vxworks嵌入式系统进行任务规划，包括Vxworks嵌入式系统任务间同步与通信，任务间调度等任务，最后具体实现下位机嵌入式的多任务实时系统。其次，基于MFC开发了上位机界面，对异构平台的大小端模式进行研究，解决了上下位机的数据传输问题，最后基于功能需要详细介绍了上位机程序设计，并通过实验，验证了上位机的正确性。再次，

5、针对晶圆升降机构控制系统进行软硬件介绍，设计了包括传感器模块、信号采集卡在内的硬件电路，并对运动控制卡的软件进行了设计，最后验证各功能模块的正确性。最后，利用搭建的软硬件平台，进行晶圆升降控制系统实验，设计基于前馈控制的PID控制算法，通过实物验证控制系统的正确性。关键词：Vxworks嵌入式系统；MFC上位机；光刻机晶圆升降机构；I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractDualstageisthecorepartofthelithographymotioncontrolsystem.Dualstageisdrivenby

6、multiplemotors.Asthedualstageisaplatformforhigh-speedoperation,whichmakesthedualstagemotioncontrolsystemsfordemandingreal-time.Waferhandlingliftingmechanismresponsibleforthewafertransportindualstagelithographic,itsdynamicperformanceandsteady-stateerroraffecttheyieldof

7、waferlithographyandqualityofsilicon.Inthispaper,theupperandlowersetsofembeddedmachineforthedualstagearedesignedandwafertransferelevatormotioncontrolsystemisdesigned..Firstly,theoverallsoftwarearchitectureofheterogeneousplatformsupperandlowermachinesystemisdeterminedba

8、sedonthefunctionalrequirementsofdualstage.LowermachineVxworksembeddedsystemstructureisintroducedindetailandacommunicationmec