[发明专利]光刻机投影物镜温度控制方法

权利要求书

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，在物镜温度与物镜温度设定值之间的偏差以及集流板处水温和集流板处水温设定值之间的偏差小于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。

2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征是，决定进入哪个控制阶段包括以下步骤：

取得停机时间和上次停机时所处的阶段；

若停机时间小于一个阈值，则进入上次停机时所处的阶段。

3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征是，该阈值为一个固定时间值。

4.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征是，还包括储存每个阶段计算中所得到的日志文件和机器常数文件。

5.根据权利要求4所述的温度控制方法，其特征是，决定进入哪个控制阶段还包括以下步骤：

由日志文件和机器常数文件共同确定TCU和集流板处水温的最优设定值，由日志文件和机器常数文件取得TCU和集流板处水温的最优值，两者差异较大时，以日志文件中的为TCU和集流板处水温的最优设定值；差异较小时以机器常数文件中的为TCU和集流板处水温的最优设定值。

6.根据权利要求5所述的温度控制方法，其特征是，在P1阶段中，上述设定值等于在P0阶段中确定的该最优设定值，当TCU温度达到上述设定值时，进入下一阶段。

7.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征是，在P4阶段，当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、且这种状态持续时间大于P4阶段目标稳定时间时，进入下一阶段。

8.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征是，在P5阶段，当物镜温度与物镜温度设定值的绝对误差大于P5阶段的目标温度精度时，从P5阶段进入P4阶段。