[发明专利]电流体动力学直写过程的全闭环实时自适应控制方法

摘要

本发明为有效调控电流体动力学直写图案线宽的均匀性，提出一种电流体动力学直写过程的全闭环实时自适应控制方法，第一步，构建参数预测模型；第二步，对期望直写图案线宽r(k)进行柔性化处理；第三步，对柔化处理后的直写图案线宽w_r(k)进行实时滚动优化；第四步，对射流模型形态的进行控制，第五步、实时反馈校正，通过在线实时检测方法，对参数预测模型进行在线修正，然后进行实时滚动优化，从而实现电流体动力学直写过程的全闭环实时控制，实时检测电流体动力学直写图案的轮廓形状、基板的移动速度以及喷射高度的变化，自适应调控直写射流的多物理场耦合模型，有效控制电流体动力学直写射流形态，从而实现直写图案的线宽均匀性控制。

主权项

1.一种电流体动力学直写过程的全闭环自适应控制方法，其特征在于：其包括电流体动力学直写参数模型预测控制方法以及在线实时检测方法，所述电流体动力学直写参数模型预测控制方法包括以下步骤：第一步，构建参数预测模型，根据电流体动力学直写射流的多物理场耦合数值模型，采用粒计算和支持向量机相结合的方法，构建参数预测模型；第二步，对期望直写图案线宽r(k)进行柔性化处理，并获得柔化处理模型w_r(k)＝βw(k)+(1‑β)r(k)，其中w(k)为实际直写图案线宽，w_r(k)为柔化处理后的直写图案线宽，β取值为[0,1)；第三步，对柔化处理后的直写图案线宽w_r(k)进行实时滚动优化，并获得优化目标J＝min{[w_m(k)‑w_r(k)]²+[u(k)‑u(k‑1)]²}，其中u(k)为射流模型的参数；第四步，从第一步、第二步以及第三步得到每个时刻的射流多物理场耦合数值模型的多个参数值，并对射流多物理场耦合数值模型形态进行控制；第五步，实时反馈校正，通过在线实时检测方法，在每个采样周期，实时检测直写图案的线宽，并根据实际检测的图案线宽，对参数预测模型进行在线修正，然后进行实时滚动优化，从而实现电流体动力学直写过程的全闭环实时控制，其中在线实时检测方法包括：在每个采样周期，实时检测电流体动力学直写图案的轮廓形状、基板的移动速度以及喷射的高度变化。