[发明专利]一种基于DSP的动镜五自由度在线调整控制系统

说明书

本发明公开了一种基于DSP的动镜五自由度在线调整控制系统，该控制系统通过通讯接口接收上位机发送的指令和数据，通过解析和坐标变换后,控制动镜进行五自由度动镜在线调整，对投影光刻机中由物镜加工误差和物镜装调误差进行像差补偿，提高成像质量，而从保证投影光刻机的光刻质量。其中，动镜通讯接口用于实现上位机和控制系统的信息交互；数据解析模块实现对上位机的数据进行分析和解析，并完成坐标变换、数据判断等运算；动镜运动控制模块和五路驱动放大电路，实现动镜的五自由度在线调整；动镜位置检测模块和五路滤波模数转换模块，实现对动镜的五自由度位置信息的获取，并用于动镜控制模块的闭环。

技术领域

本发明属于投影光刻机中动镜控制领域，尤其涉及一种基于DSP的动镜五自由度在线调整控制系统。

背景技术

光刻是集成电路加工过程中最关键的工序，因此光刻机是集成电路加工过程中最关键的设备。

随着对分辨率和产率的要求不断提高，光刻机的研制难度也越来越大。目前，投影光刻机仍是集成电路生产线上应用最广、技术进步最快、生命力最强的光刻设备。投影光刻技术是利用光学投影成像的原理，通过投影物镜将掩模版上的大规模集成电路图形成像在涂胶硅片上实现图形转移，具备高光刻分辨力且不损伤玷污掩模的优点。

投影光刻物镜是光刻机中的核心部件，它决定了投影光刻机的主要性能。在投影光刻机中，当物镜装调完成后，由于在制造过程中不可避免的出现加工误差以及装配过程中产生的装配误差，会造成物镜系统成像质量下降，偏离理论值。为改善成像质量，需要对物镜中某些特定镜片进行多自由度在线调整，以校正装配误差，提高成像质量，而从保证投影光刻机的光刻质量。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明的目的是提供一种基于DSP的动镜五自由度在线调整控制系统，以实现对动镜五自由度的在线精确调整，克服动镜在加工、装调过程中引入的像差，提高物镜系统成像质量，而从保证投影光刻机的光刻质量。

本发明采用的技术方案为：一种基于DSP的动镜五自由度在线调整控制系统，本系统包括与上位机进行通讯的通讯接口部分、数据解析部分、动镜五自由度运动控制部分及动镜五自由度位置检测部分。

所述的通讯接口部分采用以太网接口及标准TCP/IP协议实现与上位机的信息交互，其功能包括接收上位机发送的指令和数据以及向上位发送控制系统的状态数据。

所述的数据解析部分实现对上位机的数据进行分析和解析，并完成坐标变换、数据判断等运算。

所述的动镜五自由度运动控制部分，包括动镜运动控制模块、五路驱动放大电路；动镜运动控制模块与五路驱动放大电路之间通过输入输出接口进行连接，五路驱动放大电路分别连接五个压电陶瓷直线作动器，作用于动镜五自由度在线调整装置，实现动镜在水平X向、水平Y向、垂直Z向、俯仰θy及偏摆θx的五自由度在线调整。

所述的动镜五自由度位置检测部分，包括动镜位置检测模块、五路滤波A/D转换电路；动镜位置检测模块与五路滤波A/D转换电路之间通过输入输出接口进行连接，五路滤波A/D转换电路分别连接位于动镜五自由度在线调整装置中的五个电容式位置传感器，实现对动镜在水平X向、水平Y向、垂直Z向、俯仰θy及偏摆θx的五自由度在线检测。

本发明还提供一种上述基于DSP的动镜五自由度在线调整控制系统的控制流程，具体控制流程包括以下步骤：

1)五自由度动镜在线调整控制系统通过通讯接口接收到上位机发送的数据和指令。

2)接收到的数据和指令进入数据解析模块进行分析和运算，通过坐标转换算法，得到上位机设定的动镜五自由度目标位置并加以判断，若目标位置在合理范围内，则启动动镜五自由度调整，否则返回状态码到上位机。