[發明專利]一種基于DSP的動鏡五自由度在線調整控制系統

有效

• 申請號: 201810228662.2
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108459471B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 陳磊;王建;徐文祥
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于DSP的動鏡五自由度在線調整控制系統，該控制系統通過通訊接口接收上位機發送的指令和數據，通過解析和坐標變換后,控制動鏡進行五自由度動鏡在線調整，對投影光刻機中由物鏡加工誤差和物鏡裝調誤差進行像差補償，提高成像質量，而從保證投影光刻機的光刻質量。其中，動鏡通訊接口用于實現上位機和控制系統的信息交互；數據解析模塊實現對上位機的數據進行分析和解析，并完成坐標變換、數據判斷等運算；動鏡運動控制模塊和五路驅動放大電路，實現動鏡的五自由度在線調整；動鏡位置檢測模塊和五路濾波模數轉換模塊，實現對動鏡的五自由度位置信息的獲取，并用于動鏡控制模塊的閉環。

技術領域

本發明屬于投影光刻機中動鏡控制領域，尤其涉及一種基于DSP的動鏡五自由度在線調整控制系統。

背景技術

光刻是集成電路加工過程中最關鍵的工序，因此光刻機是集成電路加工過程中最關鍵的設備。

隨著對分辨率和產率的要求不斷提高，光刻機的研制難度也越來越大。目前，投影光刻機仍是集成電路生產線上應用最廣、技術進步最快、生命力最強的光刻設備。投影光刻技術是利用光學投影成像的原理，通過投影物鏡將掩模版上的大規模集成電路圖形成像在涂膠硅片上實現圖形轉移，具備高光刻分辨力且不損傷玷污掩模的優點。

投影光刻物鏡是光刻機中的核心部件，它決定了投影光刻機的主要性能。在投影光刻機中，當物鏡裝調完成后，由于在制造過程中不可避免的出現加工誤差以及裝配過程中產生的裝配誤差，會造成物鏡系統成像質量下降，偏離理論值。為改善成像質量，需要對物鏡中某些特定鏡片進行多自由度在線調整，以校正裝配誤差，提高成像質量，而從保證投影光刻機的光刻質量。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明的目的是提供一種基于DSP的動鏡五自由度在線調整控制系統，以實現對動鏡五自由度的在線精確調整，克服動鏡在加工、裝調過程中引入的像差，提高物鏡系統成像質量，而從保證投影光刻機的光刻質量。

本發明采用的技術方案為：一種基于DSP的動鏡五自由度在線調整控制系統，本系統包括與上位機進行通訊的通訊接口部分、數據解析部分、動鏡五自由度運動控制部分及動鏡五自由度位置檢測部分。

所述的通訊接口部分采用以太網接口及標準TCP/IP協議實現與上位機的信息交互，其功能包括接收上位機發送的指令和數據以及向上位發送控制系統的狀態數據。

所述的數據解析部分實現對上位機的數據進行分析和解析，并完成坐標變換、數據判斷等運算。

所述的動鏡五自由度運動控制部分，包括動鏡運動控制模塊、五路驅動放大電路；動鏡運動控制模塊與五路驅動放大電路之間通過輸入輸出接口進行連接，五路驅動放大電路分別連接五個壓電陶瓷直線作動器，作用于動鏡五自由度在線調整裝置，實現動鏡在水平X向、水平Y向、垂直Z向、俯仰θy及偏擺θx的五自由度在線調整。

所述的動鏡五自由度位置檢測部分，包括動鏡位置檢測模塊、五路濾波A/D轉換電路；動鏡位置檢測模塊與五路濾波A/D轉換電路之間通過輸入輸出接口進行連接，五路濾波A/D轉換電路分別連接位于動鏡五自由度在線調整裝置中的五個電容式位置傳感器，實現對動鏡在水平X向、水平Y向、垂直Z向、俯仰θy及偏擺θx的五自由度在線檢測。

本發明還提供一種上述基于DSP的動鏡五自由度在線調整控制系統的控制流程，具體控制流程包括以下步驟：

1)五自由度動鏡在線調整控制系統通過通訊接口接收到上位機發送的數據和指令。

2)接收到的數據和指令進入數據解析模塊進行分析和運算，通過坐標轉換算法，得到上位機設定的動鏡五自由度目標位置并加以判斷，若目標位置在合理范圍內，則啟動動鏡五自由度調整，否則返回狀態碼到上位機。