一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構的制作方法
【專利摘要】一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構屬于光刻投影物鏡控制領域，目的在于解決現(xiàn)有技術存在的壓電驅動器產(chǎn)生的熱功率影響成像質量、電容傳感器無法進行遠距離傳輸和調節(jié)時間長的問題。本發(fā)明包括控制機箱、功放機箱、電平轉換機箱、壓電驅動器和電容傳感器；所述控制機箱的光纖通信板卡通過光纖傳輸鏈路與功放機箱的核心算法板卡連接，功放機箱的驅動采集板卡通過數(shù)字信號傳輸鏈路與電平轉換機箱的模數(shù)轉換板卡連接，功放機箱的驅動采集板卡通過高壓模擬信號傳輸鏈路與壓電驅動器連接，電平轉換機箱的模數(shù)轉換板卡通過低壓模擬信號傳輸鏈路與電容傳感器連接，所述壓電驅動器和所述電容傳感器設置在所述光刻投影物鏡上。
【專利說明】一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光刻投影物鏡控制領域，具體涉及一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構。
【背景技術】
[0002]光刻投影物鏡是一種超精密光學系統(tǒng)，功能性調節(jié)是光刻投影物鏡中用來補償因環(huán)境變化而產(chǎn)生像質劣化的主要方法，功能性調節(jié)的調節(jié)時間為兩次瞬時視場曝光的時間間隔，通常為0.ls-0.2s,以保障光刻機產(chǎn)量。功能性調節(jié)可利用壓電驅動器驅動像質敏感鏡片、并采用電容傳感器作為位置反饋的方式實現(xiàn)，但是，壓電驅動器需采用高壓驅動的方式驅動，若放置在物鏡周圍，其產(chǎn)生的熱功率將嚴重影響光刻投影物鏡的成像質量，而電容傳感器采集的信號為極微弱電容信號，無法進行遠距離傳輸；在光刻機整機內(nèi)部，光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)與光刻投影物鏡的走線距離約為10-15米，調節(jié)時間長，因此，需要一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構，解決現(xiàn)有技術存在的壓電驅動器產(chǎn)生的熱功率影響成像質量、電容傳感器無法進行遠距離傳輸和調節(jié)時間長的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構包括控制機箱、功放機箱、電平轉換機箱、壓電驅動器和電容傳感器；
[0005]所述控制機箱內(nèi)包括標準VME背板、主控板卡和光纖通信板卡，所述主控板卡和光纖通信板卡插在所述標準VME背板上，所述功放機箱內(nèi)包括非標VME背板、核心算法板卡和驅動采集板卡，所述核心算法板卡和驅動采集板卡插在所述非標VME背板上，所述電平轉換機箱內(nèi)包括模數(shù)轉換板卡；
[0006]所述控制機箱的光纖通信板卡通過光纖傳輸鏈路與功放機箱的核心算法板卡連接，功放機箱的驅動采集板卡通過數(shù)字信號傳輸鏈路與電平轉換機箱的模數(shù)轉換板卡連接，功放機箱的驅動采集板卡通過高壓模擬信號傳輸鏈路與壓電驅動器連接，電平轉換機箱的模數(shù)轉換板卡通過低壓模擬信號傳輸鏈路與電容傳感器連接，所述壓電驅動器和所述電容傳感器設置在所述光刻投影物鏡上。
[0007]所述驅動采集板卡分別通過自定義數(shù)字信號前連接器和高壓供電信號連接器與所述非標VME背板連接，所述非標VME背板通過自定義數(shù)字信號后連接器與所述核心算法板卡連接。
[0008]所述控制機箱和功放機箱放置在光刻機整機控制機柜中，所述控制機箱和功放機箱與光刻投影物鏡之間的距離D的取值范圍為:10m15m，所述電平轉換機箱與光刻投影物鏡之間的距離d的取值范圍為:2m≤d≤3m。
[0009]光纖通信板卡尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的單高模板尺寸，具有VME總線系統(tǒng)規(guī)范的從模塊功能，光纖通信板卡上的連接器采用VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的Pl連接器。
[0010]所述核心算法板卡上設置有光纖連接器，所述光纖通信板卡通過光纖傳輸鏈路與光纖連接器連接，所述驅動采集板卡上設置有數(shù)字電容信號連接器和高壓驅動信號連接器，所述驅動采集板卡的數(shù)字電容信號連接器通過數(shù)字信號傳輸鏈路與所述電平轉換機箱的模數(shù)轉換板卡連接，所述驅動采集板卡的高壓驅動信號連接器通過高壓模擬信號傳輸鏈路與壓電驅動器連接。
[0011 ] 所述非標VME背板上的連接器尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的Jl連接器和J2連接器尺寸，核心算法板卡尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的后卡模板尺寸，驅動采集板卡尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的雙高模板尺寸，不具有VME總線系統(tǒng)規(guī)范的主從模塊功能，所述數(shù)字電容信號連接器和高壓驅動信號連接器分別采用VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的Pl連接器和P2連接器。
[0012]功放機箱內(nèi)驅動采集板卡的Pl連接器傳輸自定義數(shù)字信號，P2連接器傳輸自定
義高壓信號。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構將功放機箱放置于距離光刻投影物鏡10-15米外的整機控制柜中，壓電驅動器高壓驅動電路位于功放機箱內(nèi)部，其散出的熱量由整機控制柜的排風系統(tǒng)帶出光刻機外，不會影響光刻投影物鏡的成像質量。在光刻投影物鏡附近放置電平轉換機箱，將電容傳感器采集所得模擬電容信號轉換為數(shù)字位置信號，并傳輸至功放機箱，以實現(xiàn)電容傳感器采集信號的遠距離傳輸?？刂茩C箱與功放機箱共同放置于整機機柜中，并通過光纖傳輸鏈路連接，每次功能性調節(jié)的控制命令均由控制機箱內(nèi)的光纖通信板卡發(fā)送至功放機箱內(nèi)部的核心算法板卡，核心算法板卡可直接操作壓電驅動器高壓驅動信號，并處理電容傳感器采集的數(shù)字位置信號，核心算法卡內(nèi)的控制算法獨立完成功能性調節(jié)的單次控制，無需重復接收控制機箱的調節(jié)指令，將控制命令的傳輸鏈路置于控制算法的伺服周期外，以縮短每次功能性調節(jié)的調節(jié)時間。本發(fā)明可以在保證壓電驅動器與電容傳感器走線長度與散熱需求的同時，從硬件上將控制命令傳輸鏈路至于控制算法的伺服周期外，為提高控制算法的實現(xiàn)效率提供了必要的硬件平臺，從而縮短每次功能性調節(jié)的調節(jié)時間，保證光刻投影物鏡和光刻機整機性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構中功放機箱內(nèi)部結構示意圖；
[0016]其中:1、控制機箱,2、光纖通信板卡,3、光纖傳輸鏈路,4、功放機箱,5、驅動米集板卡，6、數(shù)字信號傳輸鏈路,7、高壓模擬信號傳輸鏈路,8、壓電驅動器,9、光刻投影物鏡，10、標準VME背板，11、主控板卡，12、非標VME背板，13、核心算法板卡，14、模數(shù)轉換板卡，15、電平轉換機箱，16、低壓模擬信號傳輸鏈路,17、電容傳感器,18、光纖連接器,19、自定義數(shù)字信號后連接器，20、自定義數(shù)字信號前連接器，21、數(shù)字電容信號連接器，22、高壓供電信號連接器，23、高壓驅動信號連接器?！揪唧w實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。
[0018]參見附圖1，本發(fā)明的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構包括控制機箱1、功放機箱4、電平轉換機箱15、壓電驅動器8和電容傳感器17 ；
[0019]所述控制機箱I內(nèi)包括標準VME背板10、主控板卡11和光纖通信板卡2，所述主控板卡11和光纖通信板卡2插在所述標準VME背板10上，所述功放機箱4內(nèi)包括非標VME背板12、核心算法板卡13和驅動采集板卡5，所述核心算法板卡13和驅動采集板卡5插在所述非標VME背板12上，所述電平轉換機箱15內(nèi)包括模數(shù)轉換板卡14 ；
[0020]所述控制機箱I的光纖通信板卡2通過光纖傳輸鏈路3與功放機箱4的核心算法板卡13連接，功放機箱4的驅動采集板卡5通過數(shù)字信號傳輸鏈路6與電平轉換機箱15的模數(shù)轉換板卡14連接，功放機箱4的驅動采集板卡5通過高壓模擬信號傳輸鏈路7與壓電驅動器8連接，電平轉換機箱15的模數(shù)轉換板卡14通過低壓模擬信號傳輸鏈路16與電容傳感器17連接，所述壓電驅動器8和所述電容傳感器17設置在所述光刻投影物鏡9上。
[0021]參見附圖2，所述驅動采集板卡5分別通過自定義數(shù)字信號前連接器20和高壓供電信號連接器22與所述非標VME背板12連接，所述非標VME背板12通過自定義數(shù)字信號后連接器19與所述核心算法板卡連接。
[0022]所述控制機箱I和功放機箱4放置在光刻機整機控制機柜中，所述控制機箱I和功放機箱4與光刻投影物鏡9之間的距離D的取值范圍為:10m ≤ D ≤ 15m，所述電平轉換機箱15與光刻投影物鏡9之間的距離d的取值范圍為:2m≤d≤3m。
[0023]光纖通信板卡2尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的單高模板尺寸，具有VME總線系統(tǒng)規(guī)范的從模塊功能，光纖通信板卡2上的連接器采用VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的Pl連接器。
[0024]所述核心算法板卡13上設置有光纖連接器18，所述光纖通信板卡2通過光纖傳輸鏈路3與光纖連接器18連接，所述驅動采集板卡5上設置有數(shù)字電容信號連接器21和高壓驅動信號連接器23，所述驅動采集板卡5的數(shù)字電容信號連接器21通過數(shù)字信號傳輸鏈路6與所述電平轉換機箱15的模數(shù)轉換板卡14連接，所述驅動采集板卡5的高壓驅動信號連接器23通過高壓模擬信號傳輸鏈路7與壓電驅動器8連接。
[0025]所述非標VME背板12上的連接器尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的Jl連接器和J2連接器尺寸，核心算法板卡13尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的后卡模板尺寸，驅動采集板卡5尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的雙高模板尺寸，不具有VME總線系統(tǒng)規(guī)范的主從模塊功能，所述數(shù)字電容信號連接器21和高壓驅動信號連接器23分別采用VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的Pl連接器和P2連接器。
[0026]功放機箱4內(nèi)驅動采集板卡5的Pl連接器傳輸自定義數(shù)字信號，P2連接器傳輸
自定義高壓信號。
[0027]本發(fā)明運行時的步驟為:
[0028]步驟一:控制機箱I中的主控板卡11從整機控制系統(tǒng)接收功能性調節(jié)的控制命令，并將該命令通過標準VME背板10發(fā)送至光纖通信板卡2，光纖通信板卡2將控制命令封裝以后，通過光纖傳輸鏈路3和光纖連接器18將其傳輸至功放機箱4中的核心算法板卡13中。
[0029]步驟二:核心算法板卡13解析控制命令、開始伺服控制，首先通過非標VME背板12上的自定義數(shù)字信號后連接器19和自定義數(shù)字信號前連接器20將低壓驅動信號發(fā)送至驅動采集板卡5，驅動采集板卡5由高壓供電信號連接器22獲得高壓供電，并對低壓驅動信號進行放大后通過高壓驅動信號連接器23和高壓模擬信號傳輸鏈路7實現(xiàn)了對光刻投影物鏡9內(nèi)壓電驅動器8的遠距離驅動，光刻投影物鏡9內(nèi)鏡片的位移量由電容傳感器17采集，并通過低壓模擬信號傳輸鏈路16傳輸至電平轉換機箱15的模數(shù)轉換板卡14中，模數(shù)轉換板卡14對采集到的電容信號進行模數(shù)轉換，并將數(shù)字位移信號通過數(shù)字信號傳輸鏈路6和數(shù)字電容信號連接器21傳輸至驅動采集板卡5中，驅動采集板卡5解析該數(shù)字信號后，通過非標VME背板12上的自定義數(shù)字信號后連接器19和自定義數(shù)字信號前連接器20將位移信號反饋至核心算法板卡13，至此完成一個控制伺服周期的操作。
[0030]步驟三:核心算法板卡13通過反饋得到的位移信號修正控制算法參數(shù)，重復步驟二，直至完成伺服調節(jié)。
[0031]步驟四:完成一次功能性調節(jié)后，核心算法板卡13通過光纖連接器18和光纖傳輸鏈路3將調節(jié)結果傳輸至光纖通信板卡2，光纖通信板卡2將調節(jié)結果解析后經(jīng)由標準VME背板10通過中斷的方式通知主控板卡11，主控板卡11向整機控制系統(tǒng)發(fā)送功能性調節(jié)完成的控制命令。
[0032]以上為本發(fā)明的【具體實施方式】，但絕非對本發(fā)明的限制。
【權利要求】
1.一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構，其特征在于，包括控制機箱(1)、功放機箱(4)、電平轉換機箱(15)、壓電驅動器(8)和電容傳感器(17); 所述控制機箱(1)內(nèi)包括標準VME背板(10 )、主控板卡(11)和光纖通信板卡(2 )，所述主控板卡(11)和光纖通信板卡(2 )插在所述標準VME背板(10 )上，所述功放機箱(4 )內(nèi)包括非標VME背板(12)、核心算法板卡(13)和驅動采集板卡(5)，所述核心算法板卡(13)和驅動采集板卡(5 )插在所述非標VME背板(12 )上，所述電平轉換機箱(15)內(nèi)包括模數(shù)轉換板卡(14)； 所述控制機箱(1)的光纖通信板卡(2)通過光纖傳輸鏈路(3)與功放機箱(4)的核心算法板卡(13)連接，功放機箱(4)的驅動采集板卡(5)通過數(shù)字信號傳輸鏈路(6)與電平轉換機箱(15)的模數(shù)轉換板卡(14)連接，功放機箱(4)的驅動采集板卡(5)通過高壓模擬信號傳輸鏈路(7)與壓電驅動器(8)連接，電平轉換機箱(15)的模數(shù)轉換板卡(14)通過低壓模擬信號傳輸鏈路(16 )與電容傳感器(17 )連接，所述壓電驅動器(8 )和所述電容傳感器(17)設置在所述光刻投影物鏡(9)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構，其特征在于，所述驅動采集板卡(5 )分別通過自定義數(shù)字信號前連接器(20 )和高壓供電信號連接器(22)與所述非標VME背板(12)連接，所述非標VME背板(12)通過自定義數(shù)字信號后連接器(19)與所述核心算法板卡連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構，其特征在于，所述控制機箱(1)和功放 機箱(4)放置在光刻機整機控制機柜中，所述控制機箱(1)和功放機箱(4)與光刻投影物鏡(9)之間的距離D的取值范圍為:10m≤D≤15m，所述電平轉換機箱(15)與光刻投影物鏡(9)之間的距離d的取值范圍為:2m≤d≤3m。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構，其特征在于，光纖通信板卡(2)尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的單高模板尺寸，具有VME總線系統(tǒng)規(guī)范的從模塊功能，光纖通信板卡(2)上的連接器采用VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的Pl連接器。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構，其特征在于，所述核心算法板卡(13)上設置有光纖連接器(18)，所述光纖通信板卡(2)通過光纖傳輸鏈路(3 )與光纖連接器(18 )連接，所述驅動采集板卡(5 )上設置有數(shù)字電容信號連接器(21)和高壓驅動信號連接器(23 )，所述驅動采集板卡(5 )的數(shù)字電容信號連接器(21)通過數(shù)字信號傳輸鏈路(6)與所述電平轉換機箱(15)的模數(shù)轉換板卡(14)連接，所述驅動采集板卡(5)的高壓驅動信號連接器(23)通過高壓模擬信號傳輸鏈路(7)與壓電驅動器(8)連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構，其特征在于，所述非標VME背板(12)上的連接器尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的Jl連接器和J2連接器尺寸，核心算法板卡(13)尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的后卡模板尺寸，驅動采集板卡(5)尺寸符合VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的雙高模板尺寸，不具有VME總線系統(tǒng)規(guī)范的主從模塊功能，所述數(shù)字電容信號連接器(21)和高壓驅動信號連接器(23)分別采用VME總線系統(tǒng)規(guī)范中的Pl連接器和P2連接器。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種光刻投影物鏡功能性調節(jié)的控制系統(tǒng)結構，其特征在于，功放機箱(4)內(nèi)驅動采集板卡(5)的Pl連接器傳輸自定義數(shù)字信號，P2連接器傳輸自定義高 壓信號。
【文檔編號】G03F7/20GK103792797SQ201410035505
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權日:2014年1月24日
【發(fā)明者】李佩玥, 崔洋, 尹志生, 鄭楠, 王學亮 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所