光刻机投影物镜温度控制方法

摘要：

本发明提出一种光刻机投影物镜温度控制方法，通过温度控制单元(TCU)将物镜温度调整到物镜温度设定值，包括以下控制阶段：初始化系统参数，决定进入哪个控制阶段；预调节TCU内部水温至设定值；采用开关控制，以物镜温度为控制变量，将物镜温度控制在P2阶段的目标精度以内；采用带史密斯预估器的串级控制算法，以物镜温度为主控变量，主控回路采用增量式PID算法，以集流板处水温为副控变量，副控回路采用增量式PI算法；采用不带史密斯预估器的串级控制算法，以物镜温度为主控变量，主控回路采用增量式PI算法，以集流板处水温为副控变量，副控回路采用增量式PI算法；使用增量式PI算法，控制变量为集流板处水温。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN200910050404.0

申请日期：2009-04-30

公开/公告号：CN101551595

公开/公告日：2009-10-07

主分类号：G03F7/20(2006.01)I

申请/专利权人:上海微电子装备有限公司%华中科技大学

发明/设计人:金 敏;李小平;聂宏飞;汤 勇;余小虎;黄友任;于文忠;罗 晋

主申请人地址:201203上海市张江高科技园区张东路1525号

专利代理机构:上海思微知识产权代理事务所

代理人:屈 蘅%李时云

国别省市代码:上海;31

权利要求：

1.一种光刻机投影物镜温度控制方法，通过温度控制单元(TCU)将物镜温度调整到物镜温度设定值，其特征在于：将温度控制分为采用不同控制策略的控制阶段，该温度控制方法包括以下控制阶段所采用的步骤：P0阶段：初始化系统参数，根据上次停机时间和上次停机时所处的阶段决定进入哪个控制阶段；P1阶段：预调节TCU内部水温至设定值；P2阶段：以物镜温度为控制变量，采用开关控制，根据物镜温度，让TCU以最大加热或制冷功率运行对物镜进行加热或冷却，将物镜温度控制在P2阶段的目标精度以内；P3阶段：采用带史密斯预估器的串级控制算法，不断对物镜温度和集流板处水温进行采样，并以采样到的物镜温度为主控变量，以采样到的集流板处水温为副控变量，主控回路和副控回路采用增量式PID算法，在物镜温度和集流板处水温偏差小于P3阶段的目标温度精度之前，反复重新计算物镜温度设定值和集流板处水温设定值，从而控制TCU加热或冷却，让物镜温度稳定在物镜温度设定值附近；P4阶段：采用不带史密斯预估器的串级控制算法，不断对物镜温度和集流板处水温进行采样，并以采集到的物镜温度为主控变量，以采集到的集流板处水温为副控变量，主控回路和副控回路采用增量式PI算法，在物镜温度偏差和集流板处水温偏差小于P4阶段的目标温度精度之前，反复重新计算物镜温度设定值和集流板处水温设定值，从而控制TCU加热或冷却，让集流板处水温稳定在集流板处水温设定值附近；以及P5阶段：不断对物镜温度和集流板处水温进行采样，在物镜温度偏差小于P5阶段的目标温度精度时，使用增量式PI算法，控制变量为集流板处水温，反复计算集流板处水温，让TCU加热或冷却，让集流板处水温稳定在集流板处水温设定值附近。