[發明專利]光刻機投影物鏡溫度控制方法

有效

• 申請號: 200910050404.0
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101551595A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 金敏;李小平;聶宏飛;湯勇;余小虎;黃友任;于文忠;羅晉
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司;華中科技大學
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G05D23/19;G05B19/04
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

1.一種光刻機投影物鏡溫度控制方法，通過溫度控制單元TCU將物鏡溫度調整到物鏡溫度設定值，其特征在于：將溫度控制分為采用不同控制策略的控制階段，該溫度控制方法包括以下控制階段所采用的步驟：

P0階段：初始化系統參數，根據上次停機時間和上次停機時所處的階段決定進入哪個控制階段；

P1階段：預調節TCU內部水溫至設定值；

P2階段：以物鏡溫度為控制變量，采用開關控制，根據物鏡溫度，讓TCU以最大加熱或制冷功率運行對物鏡進行加熱或冷卻，將物鏡溫度控制在P2階段的目標精度以內；

P3階段：采用帶史密斯預估器的串級控制算法，不斷對物鏡溫度和集流板處水溫進行采樣，并以采樣到的物鏡溫度為主控變量，以采樣到的集流板處水溫為副控變量，主控回路和副控回路采用增量式PID算法，在物鏡溫度與物鏡溫度設定值之間的偏差以及集流板處水溫和集流板處水溫設定值之間的偏差小于P3階段的目標溫度精度之前，反復重新計算物鏡溫度設定值和集流板處水溫設定值，從而控制TCU加熱或冷卻，讓物鏡溫度穩定在物鏡溫度設定值附近；

P4階段：采用不帶史密斯預估器的串級控制算法，不斷對物鏡溫度和集流板處水溫進行采樣，并以采集到的物鏡溫度為主控變量，以采集到的集流板處水溫為副控變量，主控回路和副控回路采用增量式PI算法，在物鏡溫度偏差和集流板處水溫偏差小于P4階段的目標溫度精度之前，反復重新計算物鏡溫度設定值和集流板處水溫設定值，從而控制TCU加熱或冷卻，讓集流板處水溫穩定在集流板處水溫設定值附近；以及

P5階段：不斷對物鏡溫度和集流板處水溫進行采樣，在物鏡溫度偏差小于P5階段的目標溫度精度時，使用增量式PI算法，控制變量為集流板處水溫，反復計算集流板處水溫，讓TCU加熱或冷卻，讓集流板處水溫穩定在集流板處水溫設定值附近。

2.根據權利要求1所述的溫度控制方法，其特征是，決定進入哪個控制階段包括以下步驟：

取得停機時間和上次停機時所處的階段；

若停機時間小于一個閾值，則進入上次停機時所處的階段。

3.根據權利要求2所述的溫度控制方法，其特征是，該閾值為一個固定時間值。

4.根據權利要求1所述的溫度控制方法，其特征是，還包括儲存每個階段計算中所得到的日志文件和機器常數文件。

5.根據權利要求4所述的溫度控制方法，其特征是，決定進入哪個控制階段還包括以下步驟：

由日志文件和機器常數文件共同確定TCU和集流板處水溫的最優設定值，由日志文件和機器常數文件取得TCU和集流板處水溫的最優值，兩者差異較大時，以日志文件中的為TCU和集流板處水溫的最優設定值；差異較小時以機器常數文件中的為TCU和集流板處水溫的最優設定值。

6.根據權利要求5所述的溫度控制方法，其特征是，在P1階段中，上述設定值等于在P0階段中確定的該最優設定值，當TCU溫度達到上述設定值時，進入下一階段。

7.根據權利要求1所述的溫度控制方法，其特征是，在P4階段，當物鏡溫度偏差和集流板處水溫偏差小于P4階段的目標溫度精度、且這種狀態持續時間大于P4階段目標穩定時間時，進入下一階段。

8.根據權利要求1所述的溫度控制方法，其特征是，在P5階段，當物鏡溫度與物鏡溫度設定值的絕對誤差大于P5階段的目標溫度精度時，從P5階段進入P4階段。