[发明专利]一种镜头温升控制方法

说明书

本发明公开了一种镜头温升控制方法，包括控制结构，控制结构包括主控制器和副控制器，控制结构对应装载一个闭环控制系统，闭环控制系统包括由主控制器操控用于控制投影激光头温度的主环、由副控制器操控用于控制冷却水循环的副环；控制结构内还装有一个用于温度测量的辅助环；本发明中的闭环控制系统将预测结合处的冷却水最佳温度值，调节镜头温度，当PL内的温度是想要的值时，结合处冷却水的温度就是最佳温度，且这个最佳温度将会保存为一个常数；从扰动抑制的观点看，本发明中的控制结构根据前馈控制相同的原则来控制辅助环，可应用于不可测量的扰动，使温度控制更加精确并加速主环的收敛率。

技术领域

本发明涉及摄像领域，尤其涉及一种镜头温升控制方法。

背景技术

光刻投影镜头在使用中对温度的变化较为敏感，要使其成像清晰，投影稳定，就需要保证其温升控制良好。图像质量是光学光刻工具的最重要指标之一，尤其易受温度、振动和投影镜头(PL)污染的影响。

由于集成电路缩小，更小的临界尺寸(CD)要求，生产过程的控制越来越严格。作为最重要的制造工艺设备，先进的光学光刻工具需要更严格的微控制环境，如严格控制其温度、洁净度、气压、湿度等。温度波动，特别是导致图像失真和平面图像转变，成为了光学光刻工具对图像质量影响的一个关键因素。投影镜头(PL)内的温度精度要求一个光刻工具在接近0.01℃制造一个小于100nm的模型。另外需要PL内部温度收敛率快以降低光刻技术的所有权的成本。然而，实现这些目标是一个很大的挑战，因为加热器和冷却器控制温度要求操作远离PL，否则其性能将被它们的振动和污染所破坏。另一个原因是，PL内部结构复杂，它包含数十个镜头，会导致几个小时惯性，所以PL内部的温度反应相当缓慢，并需要很长时间去调整适应。因此，一个新的结构和控制算法是PL内部温度控制的必要和重要部分。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种镜头温升控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种镜头温升控制方法，包括控制结构，所述控制结构包括主控制器和副控制器，所述控制结构对应装载一个闭环控制系统，所述闭环控制系统包括由所述主控制器操控用于控制投影激光头温度的主环、由所述副控制器操控用于控制冷却水循环的副环；所述控制结构内还装有一个用于温度测量的辅助环。

优选的，所述闭环控制系统中涉及到的传递函数有镜头温度传递函数G₁(S)、主控回路传递函数G_m(S)、管道传递函数G_p(S)、副控制器的传递函数G_d(S)、冷却水处的传递函数G_c(S)、辅助环测量装置的传递函数H_d(S)、测量设备主回路的传递函数H_m(S)。

优选的，所述闭环控制系统的参数包括冷却水的输入温度R(S)、冷却水的输出温度C(S)、管道外的扰动参数N_p(S)、镜头扰动参数N_e(S)。

优选的，所述主环按照参数传递方向依次包括冷却水处的传递函数G_c(S)、副控制器的传递函数G_d(S)、管道传递函数G_p(S)、主控回路传递函数G_m(S)、测量设备主回路的传递函数H_m(S)；G_c(S)之前、G_c(S)和G_d(S)之间、G_d(S)和G_p(S)之间、G_p(S)和G_m(S)之间均设置有正反馈接收端点；H_m(S)的输出端负反馈到G_c(S)和G_d(S)之间的连接回路上。