[发明专利]一种光刻投影物镜微位移控制的电路结构

说明书

技术领域

本发明属于光刻投影物镜控制领域，具体涉及一种光刻投影物镜微位移控制的电路结构。

背景技术

在光刻投影物镜中，为了补偿因环境变化而产生的像质劣化，需要在更换曝光批次、更换硅片及单场曝光中的两次瞬时视场曝光间隔等时间内，通过移动镜片的方式实现像质补偿，通常情况下，镜片移动的量程为几十微米，定位精度为10-20纳米。随着光刻机的刻线宽度越来越小，镜片移动的量程也在变小，定位精度的要求则越来越高，相应的执行元件和反馈元件也由伺服电机和光栅尺转变为压电陶瓷驱动器和电容传感器，这种情况下，光刻投影物镜控制器上运行的自研闭环控制算法必须将其与控制箱的通信链路引入控制环内，且只能通过控制箱操作压电陶瓷驱动器和电容传感器，从而导致了自研闭环控制算法无法有效的对镜片进行控制，很难保证控制精度和控制时间。此外，此类控制箱产品的价格多为几十万欧元，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光刻投影物镜微位移控制的电路结构，解决现有技术存在的定位精度低和成本高的问题，满足光刻投影物镜中移动镜片的量程与定位精度需求。

为实现上述目的，本发明的一种光刻投影物镜微位移控制的电路结构包括算法与时序发生电路、高压驱动与数字电容采集电路和电容模数转换电路；

所述算法与时序发生电路和所述高压驱动与数字电容采集电路之间使用自定义协议通信，并通过VME总线技术规范中的P1连接器实现物理连接，所述高压驱动与数字电容采集电路和电容模数转换电路之间使用自定义协议通信，并通过低压差分数字信号传输线缆实现物理连接；

所述电路结构采用N-111.2A压电陶瓷驱动器作为执行元件，采用D-E30.500电容传感器作为反馈元件。

所述算法与时序发生电路包括OMAP-L138主控芯片、XC5VLX50T芯片和高精度DA转换电路，所述OMAP-L138主控芯片和XC5VLX50T芯片之间通过异步总线连接，所述XC5VLX50T芯片和高精度DA转换电路之间通过低压数字驱动信号传输链路连接。

所述高压驱动与数字电容采集电路包括低压数字电容信号采集电路和高压驱动放大器，高压驱动放大器和高精度DA转换电路之间通过低压模拟驱动信号传输链路连接，低压数字电容信号采集电路和XC5VLX50T芯片之间通过低压数字电容信号传输链路连接，高压驱动放大器和N-111.2A压电陶瓷驱动器之间通过高压模拟信号传输链路连接。

所述电容模数转换电路包括模数转换与协议封装电路和模拟电容信号采集电路；模数转换与协议封装电路和低压数字电容信号采集电路之间通过低压数字差分信号传输链路连接，模数转换与协议封装电路和模拟电容信号采集电路之间通过低压模拟电容信号传输链路连接，模拟电容信号采集电路和D-E30.500电容传感器之间通过模拟电容信号传输链路连接。

所述OMAP-L138主控芯片中，ARM926EJ-S核实现外部接口，C674x核实现模糊PID控制算法，采用Virtex-5系列FPGA XC5VLX50T作为时序发生器和接口控制器。