Наномасштабт нарийн тодорхойлолтын шаардлагад үндэслэн хагасдамжин гантри тоногтой хөдөлгүүрүүдийн синхрон хяналтын технологийн сонголт

Яагаад нано хэмжээний синхронизацийн үүрэг нь 2 тэнхлэгт синхрон олон тэнхлэгт серво архитектурын уламжлалт ойлголтыг дахин үзэхийг шаардаж буй?

Уламжлалт 2 тэнхлэгт нийлмүүлсэн олон тэнхлэгт серво архитектурын хувьд цуваа холбогдсон контроллерууд болон ерөнхий талбус сүлжээ ашиглагддаг — түүн дотор цаг хүртэлх хөдөлгөөний хүчирхүйлэл ба нийлмүүлсэн хоцрогдож буй хугацаа нанометр түвшинд бүртгэлд зориулж тогтоосон хязгаарыг давж буй. Хэрэв хоёр тэнхлэг нанометр түвшинд нарийн нарийвчлалт координаци хийх ёстой бол, микросекунд түвшинд асинхрон байдал ч контур алдаа үүсгэж, бүтээмжийг бууруулж буй. Энэ хязгаарлалт төвөнхөрүүлэх төхөөрөмжүүд дээр түүхий цилиндрийн (вафер) хөдөлгөөн шаардаж буй тодорхой хөдөлгөөн, 100 наносекундээс бага синхронизацийн хөдөлгөөний хүчирхүйлэл шаардаж буй дүрсүүд дээр илүү хүчтэй илрүүлдэг. Хуучин серво драйверууд гүйдэлд зориулж хүчирхүйлэл хийдэг циклуудыг тархмал зангилаа дээр гүйцэтгүүд, командын үүсгэлт ба хөдөлгөөн хариу үйлдлийн хоорондын төвдөрхөн холбоосыг таслаж буй. Ийнхүү шаардагдаж буй нарийвчлалыг хангахын тулд стандарт архитектураас бүртгэлт сүлжээ ба харилцан уялдаа бүхий цаг тэмдэглэлт хөдөлгөөн хариу үйлдлийн холимог шийдлүүд рүү шилжих шаардлагатай. Өндөр нарийвчлалт 2 тэнхлэгт нийлмүүлсэн олон тэнхлэгт серво систем нь нийлмүүлсэн хөдөлгөөн удирдлагын топологи ашиглах ёстой — түүн дотор хөдөлгөөн удирдлагын бүх хэлхээ дээр синхронизацийн саадыг арилгаж, сүлжээний протоколоос доод түвшний хариу үйлдлийн хүртэлх бүх хүрээ дээр байрлалын нарийвчлалыг хангаж, дараагийн үеийн дүрсүүдийн үйлдвэрлэлд шаардагдаж буй бүртгэлт нарийвчлалыг хангаж буй.

Өндөр нарийн төвөгтэй 2 тэнхлэгт нэгэн зэрэг олон тэнхлэгт серво удирдлагын үндсэн технологийн сонголтын шалгуурын тодорхойлолт

Тодорхой холбоос: EtherCAT, TSN ба <100 нс-ийн життер хязгаарт үндэслэгдсэн өөртөн хөгжүүлсэн шийдлүүд

Наномасштабын нарийн төвөгтэй хоёр тэнхлэгт нэгтгэн ажиллах серво систем 100 нс-ийн хэтрүүлж бүлтгүүр сүлжээний хөдөлгөөн (jitter) төрүүлж чадахгүй. EtherCAT нь тусгайлан зохион бүтээсэн харилцан үйлчлүүр контроллер-ууд дээрх «нэмэлт фрейм» боловсруулалтаар 500 нс-ийн доорх цикл хөдөлгөөн (jitter) төрүүлж, дэвшилтэт цаг хазайлтын нөхөлт ба харилцан үйлчлүүр дээрх хөнгөвчлөн боловсруулалт ашиглан сүлжээний оновчтой топологи дотор <100 нс-ийн хязгаарыг надёжно хангаж чадна. Цаг-маягт сүлжээ (Time-Sensitive Networking, TSN), IEEE 802.1Qbv цаг-маягт хэлбэртүүрүүд ба IEEE 1588-2019 нарийн цаг хамааруулалт үндсэн дээр бүтээсэн бөгсөн сүлжээнүүд дотор тодорхой хугацааны хүртэмжийг хангаж, масштаблагдаж, олон үйлдвэрлэгчдийн бүтээлүүдтэй хамт ажиллах боломжийг үзүүлж чадна. Хувийн FPGA-үүд дээр суурилсан шийдүүд протоколын нөмрөлтүүдийг бүрдүүн устгаж, хамгийн бага хөдөлгөөн (jitter) төрүүлж чадна, гэтэл хооронд хамтран ажиллах чадвар ба экосистемийн дэмжлэг алдагдаж чадна. Сонголтын оптимал хувилбар нь хөдөлгөөн (jitter) үзүүлэлтийн хүртэмжийг зардал, масштаблагдаж чадах чадвар ба интеграцийн бүрэн хөгжилтүүдтэй тэнцүүлж, <100 нс-ийн хүртэмжийг хангаж чадах нь сүлжээний топологи, кабелийн урт ба цаг хамааруулалтын стратеги нь анхнаас хамтран зохион бүтээсэн тохиолдолд л боломжтой.

Үйлдлийн төвдүүрлэл: 1 нм-с бага хүртэлх саадыг дарахын тулд пьезо-дэмжит шугаман моторууд vs. Дууны цилиндрийн үйлдлийн төвдүүрлэл

1 нм-с бага хүртэлх саадыг дарахын тулд ачааг орны колебацийн, дулааны шилжилтийн, цахилгаан соронзон «коггинг»-ийн нөлөөллөөс идэвхтэй тусгаарлах үйлдлийн төвдүүрлэлүүд шребт. Пьезо-дэмжит шугаман моторууд урт замын шугаман серво моторуудын хамт давхар пьезоэлектрик элементүүдийг нэгтгэн, 50 Гц-с дээш хөдөлгөөний давтамжийн саадыг дарах чадвар үзүүлд; түүнчлэн, зуунтаа миллиметрээс илүү замын дагуу 1 нм-с бага байрлалын нарийн тодруулалт үзүүлд. Дууны цилиндрийн үйлдлийн төвдүүрлэлүүд гайхалтай хүчний шугаман хамаарал, коггинг-гүй бөөрсөн хүчний хүрээ, 200 Гц-с илүү давтамжийн хүрээ үзүүлд, гэтэдүүн түүнийн зам нь ихэвчлэн 5 мм-с бага байдаг — түүнчлэн, түүнийг нарийн байрлалын үүрэгт хуримтлуулд. Тавиц гантрийн системд Y тэнхлэг нь хурдан хөдөлж, нанометр түвшинд байрлалыг хадгалж чадах ёстой; гибрид архитектур — нарийн тодруулалтын үүрэгт пьезо-төвдүүрлэлүүдтэй хослолд шугаман моторууд — үйлдлийн төвдүүрлэлийн шаардлагыг хангаж, үйлдлийн хурдыг эс тоож, зайг хадгалж чадд.

Дөрвөлжин 0,3 нм-ийн RMS тогтвортой байдлыг хангах дэвшилтэй синхронизацийн стратегийн

Хэмжилтийн чанарын хөдөлмөр-дүрс-лазерийн тааруулалт для IEEE 1588-2019 Класс C стандартын харилцан уялдаа (хүүрдүүрлэгсүүрт, цагийн штамптүүрт үйл явдал)

Дөрвөлжин 0,3 нм-ийн RMS тогтвортой байдлын шаардлага нь пикосекунд түвшний нарийн цаг тохируулалтын харилцан уялдааг шаардаж буй. IEEE 1588-2019 Класс C стандарт нь хөдөлмөр удирдлагчид, дүрсийн сенсорууд, лазер интерферометрүүд гэх мэт тархмал зангилаа дагуу тодорхой, харилцан уялдаатай, хүүрдүүрлэгсүүрт цаг штамптуурт хүүрдүүрлэгсүүрт цагийн нүүрдүүрт үндсэн цагийн суурь бүрдүүлж буй. Программ хангамжийн цаг тохируулалтын зүйлсийн оронд, хүүрдүүрлэгсүүрт түвшний хүүрдүүрлэгсүүрт цаг тохируулалт нь үйлдлийн систем болон стекийн үүсгэсэн цагийн хөдөлгөөнүүдийг арилгаж, тэнхлэгүүдийн хоорондын харьцангуй фазын алдааг 100 нс-ийн доор тогтвортой байлгаж буй. Энэ нарийн тодорхойлолт нь метрологийн чанарын тааруулалт үйл явдалд онцгой чухал буй, учир нь EUV маскын хандлінг эсвэл өндөр нарийн дүрсийн шинжилгээ үед лазер импульсуудын тааруулалт буюу камерийн зураг сүүдэрлүүлэлт хоёрхонд нь нанометр түвшний давхардлын алдаа үүсгэж буй.

50 Гц-с дээш дотоод хүртэлх давтамжийн хүрээнд бодит цагт үрэлдүүлэл/дулааны урвуу үйлдлийг суурилж, загварын үндсэн дагалдах нөлөөллийн компенсаци

Бүртгэлт цагийн төгс нийлүүлэлт төрөөхүүн хангалтгүй: үрэлдүүлэлт гистерезис, дулааны өргөтнөлтийн градиент, бүтцийн сургуульд хүртэлх хатанги бүтцүүдийн нөлөөллөөр үүсгэдэг механик дагалдах нөлөөллийн шалтгааны динамик траекторийн алдаа 50 Гц-с дээш давтамжид гарч ирдэг. Хоёр тэнхлэгийн төлөвийг бодит цагт ажиглаж, дагалдах нөлөөллийн шилжүүлэлтийн функцт урвуу үйлдлийг гүйцэтгэдэг загварын үндсэн компенсатор нь түүнхүү алдаануудыг үр дүнтэй дарж чаддаг. Бүртгэлт термопарууд ба хурдатгалын хэмжигчид ашиглан алгоритм нь хүртэлх серво цикл бүрт (~20 мкм) дулааны градиентуудыг ба үрэлдүүлэлт хүчнүүдийг үнэлдэг, хүртэлх хүчний өмнөх үйлдлийн ба бүртгэлт коэффициентүүдийг бодит цагт шинэчилдэг. Энэ идэвхт урвуу үйлдлийн үр дүнд үлдсэн нийлүүлэлтийн алдаа 0.3 нм RMS-с бага үлддэг — түүнхүү хурдан хурдатгал, чиглэл шилжүүлэлт, амьсгалын температурт үзүүрлүүдийн үүрдүүлэлт үед ч.

Баталгаажуулалт ба хэрэгжүүлэлт: EUV маскын хандлінгээс өндөр үр дүнтэй шинжилгээний гантрын системүүд хүртэл

Өндөр нарийн төвөгтэй 2 тэнхлэгт нэг чиглэлд ажиллах олон тэнхлэгт серво системийн хүчирхүүн шалгахын тулд тааруухан туршилтын нөхцөлд нарийн хэмжилтийн ажил хийх шаардлагатай ба хэрэглээний тусгай стрессийн туршилтын. EUV масктай ажиллахдаа архитектур нь фотомаскны солилцооны өндөр динамик ачаалалд доош нанометр байршуулах чадвартай байх ёстой. Стандарт хүлээн зөвшөөрөх туршилд хяналттай дулааны грэдиентээр гетеродин лазер интерферометрийн тусламжтайгаар хэмжигддэг хоёр чиглэлийн давтагдах чадвар шалгалт, хатуу дулаан дулаан дулаан дулаан дулаан дулаан дулаан дулаан дула Өндөр дамжуулалттай шалгалтын галт тэрэгний хувьд ижил серво топологи нь 1 м/с-ээс дээш хурдтай вафрийн алхам-г дахин давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан давтан дав Инженерууд бүрэн үйл ажиллагааны хаалганд 0.3 нм RMS-ээс доош байх синхрончлалын алдааг баталгаажуулахын тулд командлагдсан замыг өндөр шийдвэрлэх чадвартай кодлогчдын тэмдэгтүүдтэй харьцуулдаг. Практик хэрэгжилт нь PID ашиг болон идэвхжүүлэх филтрүүдийг PID-ийн үр ашиг, хурцлах профиль, дулааны цаг тогтмолтой нийцүүлэн тохируулахыг ч хамаардаг. Зөвхөн эдгээр баталгаажуулалтын хаалгыг давсан дараа - ашиглалтын цаг, алдааны түвшин, үйл явцын цонхны нийцүүлэлт нь хэлэлцэх боломжгүй байдаг - систем нь үйлдвэрлэлийн нэвтрүүлэгт зориулагдсан.

НӨАТ-ын хэсэг

Хоёр тэнхлэгт нэгдүгээр үйлдлийн олон тэнхлэгт серво системд наномасштабын синхронизацийн ач холбогдол юу вэ?

Наномасштабын синхронизацийн ач холбогдол нь хоёр тэнхлэгийн микрометрээс бага нарийвчлалтай координацийг хангахад оршит, алдааны хэмжээг багасгаж, үйлдвэрлэлийн хурдыг нэмэгдүүлж, тодорхой хөдөлгөөнтэй, життер-ийн хамгийн бага хэмжээтэй полупроводник гантри тоногтой хувилбаруудад онцгой ач холбогдолтой.

Өндөр чанарын серво удирдлагын түлхүүр технологиуд юу вэ?

Түлхүүр технологиудад EtherCAT ба TSN зэрэг тодорхой сүлжээний шийдлүүд, пьезо-дэмжит шугаман моторууд, дууны хоолойн үйлдэлтүүд, аппаратур-триггерлүүд, цагт тэмдэглэгдсэн үйл явдлын координацийн дэвшилт синхронизацийн стратегиуд орно.

Пьезо-дэмжит шугаман моторууд хөндлөн нөлөөллийн дархлаа хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Пьезо-дэмжит шугаман моторууд урт хөдөлгөөнт шугаман серво моторуудыг давхаргаар бүрдсэн пьезоэлектрик элементүүдтэй нэгтгэн, өндөр давтамжтай хөндлөн нөлөөллийг идэвхтэй тааруулж, урт хөдөлгөөний хүрээ дотор нанометрээс бага байрлалын нарийвчлалыг хангаж.