[发明专利]用于控制流体致动器的控制系统

说明书

一种用于定位一工件(22)的平台总成(10)，该平台总成包括一平台(14)、一底座(12)、一流体致动器总成(24)及一控制系统(20)。该流体致动器总成(24)沿着移动轴线(30)相对于该底座(12)来移动该平台(14)。该流体致动器总成(24)包括：一活塞壳体(32)，其界定一活塞腔室(34)；一活塞(36)，其定位于该活塞腔室(34)内且沿着一活塞轴线(36A)相对于该活塞腔室而移动；及一阀总成(38)，其控制一活塞流体进入该活塞腔室(34)的流动。该阀总成(38)包括具有一入口阀特性的一入口阀(38C)。该控制系统(20)控制该阀总成(38)以控制该活塞流体进入该活塞腔室(34)的该流动。该控制系统(20)可利用该入口阀特性的一反转以控制该阀总成(38)。

相关申请

本申请主张2016年6月1日提出且名称为“用于控制流体致动器的控制系统”的美国临时申请第62/344,262号的优先权。在允许的范围内，美国临时申请第62/344,262号的内容以参照的方式并入本文。

背景技术

曝光设备通常用以将影像自遮罩转印至诸如LCD平板显示器或半导体晶圆的工件上。典型的曝光设备包括：照明源；遮罩平台总成，其保持及精确地定位遮罩；透镜总成；工件平台总成，其保持及精确地定位工件；及量测系统，其监测遮罩及工件的位置或移动。从未终止期望减小用以定位遮罩及/或工件的致动器的成本，同时仍准确地定位此等组件。

发明内容

本发明关于用于沿着一移动轴线定位一工件的平台总成。在一个实施例中，该平台总成包括一平台、一底座、一流体致动器总成及一控制系统。该平台经调适以耦接且保持该工件。该流体致动器总成耦接至该平台且沿着该移动轴线相对于该底座来移动该平台。该流体致动器总成可包括：一活塞壳体，其界定一活塞腔室；一活塞，其定位于该活塞腔室内且沿着一活塞轴线相对于该活塞腔室而移动；及一阀总成，其控制一活塞流体进入该活塞腔室的流动。该阀总成包括具有一第一入口阀特性的一第一入口阀。该控制系统控制该阀总成以控制该活塞流体进入该活塞腔室的该流动。在某些实施例中，该控制系统利用该第一入口阀特性的一反转以控制该阀总成。

在一个实施例中，该活塞流体为一气体，且本发明被描述为一种气动控制应用。替代地，该活塞流体可为诸如油的一液体，且可利用不同方程式。

如本文中所提供，该控制系统精确地控制该活塞的每一侧上的流体压力以产生用以准确地驱动及定位该平台的所要力。在某些实施例中，评估该阀总成以识别嵌入于该系统中的非线性。此等非线性包括每一阀的该等阀特性。阀特性的非独占式实例包括：(i)随着腔室体积的流体压力变化；(ii)比例阀的背隙及差压相依性；及(iii)与上游及下游压力相关联的流体流动非线性。可经由测试、模型化或模拟来识别该等非线性。随后，在该控制系统的一控制回路中反转及使用该等阀特性以线性化该系统且准确地控制该流体致动器总成。

因此，已通过将经识别的系统动力学模型并入至控制设计中而解决与将一液压缸施加至平台轨迹运动相关联的液压缸压力及阀动力学的系统非线性问题。

在某些实施例中，该活塞将该活塞腔室分成在该活塞的相对侧上的一第一腔室及一第二腔室。另外，该阀总成控制该活塞流体进入及离开该第一腔室及该第二腔室的流动。

在一个实施例中，该阀总成包括：(i)该第一入口阀，其控制该活塞流体进入该第一腔室的该流动；(ii)一第一出口阀，其控制该活塞流体离开该第一腔室的该流动；(iii)一第二入口阀，其控制该活塞流体进入该第二腔室的该流动；及(iv)一第二出口阀，其控制该活塞流体离开该第二腔室的该流动。另外，该第一出口阀具有一第一出口阀特性；该第二入口阀具有一第二入口阀特性；且该第二出口阀具有一第二出口阀特性。在此实施例中，该控制系统亦利用该第一出口阀特性的一反转、该第二入口阀特性的一反转及该第二出口阀特性的一反转以控制该阀总成。