他看得很仔细,目光在几组镀膜均匀性数据和表面粗糙度测量结果上停留了好一会儿。
这个区域的工作主要是对光学元件做入厂检验和定期復检,检测標准和流程都很成熟,只是工艺稳定性上还有提升的空间,但这些都依靠工程积累,如果不是从底层设计上全盘更改,那技术上是很难再有质的提升的。
从光学实验区出来,一行人穿过走廊,来到工件台联调区。
这个区域比刚才的光学实验区大了不少,几台工件台正在各自的工位上跑著不同的测试工况,雷射干涉仪的显示屏上跳动著纳米级的位移数据,空气中还飘著一股导轨润滑油和电机线圈发热混合的味道。
高长平微微抬手示意,跟在身后的负责人邓威连忙上前介绍道:
“肖教授,我是联调区的负责人邓威,那我先给您介绍一下我们目前最新的联调进展吧。”
他走到控制台前,调出了实时监控画面,上面出现一红一蓝两条位移曲线,红的是曝光台,蓝的是测量台。
两条曲线在时间轴上的交接点乾净利落,几乎没有重叠和等待间隔。
“这是我们最近刚优化的双台交替调度策略。
原来两个台子切换的时候,曝光台要等测量台全部退出曝光区之后才能进场,中间浪费的时间占了整个曝光周期的百分之十二。
我们后来把切换时序重新规划了一遍,让曝光台在测量台退出的同时就开始进场,两台子在高架轨道上擦肩而过,切换间隙就从原来的一百二十毫秒压到了十五毫秒,產能直接提升了將近十个百分点。”
他边说边在屏幕上放大了一段切换过程的位移曲线,两段弧线在交会处几乎是贴在一起的,中间那条若有似无的缝隙被他用指尖圈了出来。
“就这一小段,我们磨了快两个月,现在整机的產率已经能做到每小时两百片以上了,跟国外主流机型的差距也缩小个位数百分比了。”
肖宿看著屏幕上那两条乾净利落的位移曲线,点了点头。
这套双台交替调度的思路確实做得不错,用极短的交接间隙换取產能的线性提升,在工程调度层面已经优化到了接近理论极限了。
邓威见肖宿点头,脸上的表情更放鬆了些,又调出另一组数据。
屏幕上跳出来的是工件台在匀速扫描段的定位误差分布,一条几乎贴在地板上的平滑直线,纵坐標的误差值全程压在正负两纳米以內。
“这是我们匀速段的定位精度,”邓威的语气里带著不加掩饰的自豪,“正负两纳米以內,重复定位精度已经做到了一纳米以下。
雷射干涉仪的採样频率也提到了十千赫兹,位移解析度零点三纳米,单看静態指標和匀速段指標的话,我们已经追平了国际上同级別机型的最好水平了。”
他说著,手指在屏幕上那条误差分布曲线上从左划到右,整条曲线几乎是一条完美的平线,只在中间有一处细微的波动,幅度不超过一纳米。
“这一处波动我们排查过,是空调机组的压缩机启动时產生的地面微振动传导上来的,后来给空调机组加了隔振基座,波动就消失了。”
肖宿微微頷首。
高长平站在旁边,脸上的笑意已经藏不住了。
他虽然不是技术出身,但听了邓威这一串数据,也知道这套工件台在常规扫描性能上已经做到了国际一流水平。
这个成果拿到任何一个专项评审会上去匯报,都是能拍胸脯的成绩。
“不错。”
肖宿终於开口了,评价很直接:
“调度策略和匀速段精度都做到了接近理论极限,再往上优化的空间已经不大了。”
邓威听到这句话,眼睛一亮,下意识的挺了挺腰板。
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能被肖宿评价不错,他在今天看到的几拨人里算是头一份了。
但肖宿的目光很快就掠过了那两条平滑的匀速段位移曲线,视线移到了测试屏幕右下角一个被他刚才忽略的小窗口上。
那是一组换向过程的实时测试曲线,不过,振幅坐標被放大了十倍,匀速段平滑如镜的定位误差在换向节点上突然鼓起了一个小尖峰,峰值大概有十几纳米,持续的时间极短,但是每一段换向周期里都精准地出现了一次。
“换向过程中的瞬態呢?”肖宿问。
邓威脸上的笑意微微滯了一下。
他本来还打算再给肖宿看看他们刚优化完的曝光剂量均匀度数据,但肖宿却直接跳到了他最不想谈的那块。
他顿了顿,倒也没有迴避,把那个小窗口拖到主屏上放大了。
换向段的位移曲线在拐点处猛地往上一跳,然后迅速回落,尖峰两侧的衰减曲线一左一右,形成一个几乎完美对称的窄峰。
“这个就是我们目前最大的拦路虎了。”
邓威指著那个尖峰,声音里的骄傲褪去了大半。
“换向瞬態振动的振幅虽然只有十几纳米,但是在高速扫描状態下每次换向都会来一次,平均每片晶圆要经歷上千次换向,累积下来曝光线条的边缘粗糙度就超標了。
我们试过的控制算法不在少数,可是,pid的增益调大了就会引入高频噪声,调小了压不住尖峰,而滑模控制在切换面上抖振太大,自抗扰的扩张状態观测器又对这类脉衝型扰动的跟踪有延迟,等观测器跟上的时候尖峰早就已经过去了。
能用的方法都试过了,可全都没效果。
我们另外还试过叠代学习控制,但是工况变化之后学习率收敛实在太慢了,换一批次就重新来一遍,根本跟不上量產的节奏。”
他说完这段,自己都觉得自己像是在倒苦水,但肖宿的表情没什么变化,只是盯著那个尖峰看了好几秒。
他脑子里已经把邓威说的那些控制算法的特点挨个过了一遍。
他们试过的那些方法局限性確实挺大的,pid是线性控制器,对付脉衝型扰动本来就不是长项,滑模的抖振在纳米级定位精度下也是致命缺陷,而自抗扰的观测器带宽有限,跟踪延迟是结构性的。
此外,叠代学习在变工况场景里收敛太慢,量產確实不適用。
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