本申请涉及光刻机,更为具体地说,涉及一种光刻机的曝光剂量控制架构。
背景技术:
1、光刻机是半导体制造过程中的重要设备,其作用是将掩膜版中的电路图案按照预定的尺寸和位置通过曝光工艺精准地转移到硅片或其他衬底上,这就要求在掩膜版与硅片或其他底衬具有极高的对准精度,光刻机的精度和分辨率对芯片制造的质量和性能至关重要。
2、现有光刻机的曝光系统采用光源,曝光开始和结束则由光路中的快门控制架构进行控制,从而控制曝光剂量,曝光剂量是光刻机的一个重要指标,对于曝光剂量的精确控制直接影响着光刻机的刻蚀精度。
3、现有的光刻机的快门控制架构为开环架构,光强传感器的数据需要通过模拟数字信号处理装置传输至上位机中进行计算,上位机计算出曝光剂量或曝光时间后,再通过交换机传输快门开关信号至上位机,上位机再将信号经由交换机和串口服务器输出至控制驱动器,从而控制快门电机实现快门的开关。这种技术方案下,电机控制信号需要从上位机发出,途径交换机、上位机、串口服务器等组件,信号传输时间长,没有光强的实时反馈,难以实现对曝光剂量的精准控制。
4、因此,期望提供一种改进的光刻机的曝光剂量控制架构。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种光刻机的曝光剂量控制架构,其通过闭环架构由多路模拟数字信号处理装置基于感应光强计算曝光剂量和曝光时间来直接控制快门的开关,从而实现快门的快速开关,减少信号传输时间,并提升曝光剂量控制的精准度。
2、根据本申请的一方面,提供了一种光刻机的曝光剂量控制架构,包括:上位机,用于发送期望曝光剂量和期望快门开关时间;多路模拟数字信号处理装置,用于从所述上位机接收所述期望曝光剂量和所述期望快门开关时间,和基于所述期望快门开关时间发送快门打开信号,并基于所述期望快门开关时间和光强信号发送快门关闭信号;光强探测器,用于感应光强并发送所述光强信号给所述多路模拟数字信号处理装置;以及,驱动控制器,用于从所述多路模拟数字信号处理装置接收所述快门打开信号和所述快门关闭信号,并驱动快门电机打开或关闭快门叶片。
3、在上述光刻机的曝光剂量控制架构中,所述多路模拟数字信号处理装置通过数字输入输出接口与所述驱动控制器连接。
4、在上述光刻机的曝光剂量控制架构中,所述多路模拟数字信号处理装置用于:基于所述光强信号计算实际曝光剂量;根据所述实际曝光剂量动态调整期望快门关闭时间;以及,根据所述期望快门关闭时间发送所述快门关闭信号。
5、在上述光刻机的曝光剂量控制架构中,所述多路模拟数字信号处理装置包括:通信转换模块,用于从所述上位机接收所述期望曝光剂量和所述期望快门开关时间,并将其转换为内部通信格式;信号调理模块,用于从所述光强传感器接收模拟信号形式的所述光强信号,对所述光强信号进行差分放大,利用低通滤波去噪以获得调理后模拟信号,并通过电压跟随处理对前后电路进行隔离;信号采集模块,用于从所述信号调理模块接收所述调理后模拟信号,并进行采样保持、信号量化和信号编码后转换为数字信号;以及,信号处理模块,用于从所述通信转换模块接收所述期望曝光剂量和所述期望快门开关时间,从上位机获取所述触发信号,并根据所述触发信号将所述快门打开信号发送到所述驱动控制器,和从所述信号采集模块接收数字信号形式的光强信号,确定所述实际曝光剂量,动态调整期望快门关闭时间,并根据所述动态调整后的期望快门关闭时间发送数字信号形式的所述快门关闭信号。
6、在上述光刻机的曝光剂量控制架构中,所述上位机在发送所述期望曝光剂量和所述期望快门开关时间时,同时发送触发信号到所述多路模拟数字信号处理装置。
7、在上述光刻机的曝光剂量控制架构中,所述多路模拟数字信号处理装置基于接收到所述触发信号同步开启内部计时程序,并触发所述驱动控制器打开快门和触发所述光强传感器归零数据并感应光强。
8、在上述光刻机的曝光剂量控制架构中,所述多路模拟数字信号处理装置根据所述光强传感器感应的光强信号计算所述完全曝光时长,并根据所述完全曝光时长动态调整所述期望快门关闭时间,根据所述动态调整后的期望快门关闭时间触发所述驱动控制器关闭快门,其中,所述完全曝光时长为基于所述光强信号计算的采集曝光剂量匹配所述期望曝光剂量的时间。
9、在上述光刻机的曝光剂量控制架构中,所述驱动快门电机基于期望快门开关时间打开或关闭快门叶片。
10、在上述光刻机的曝光剂量控制架构中,所述多路模拟数字信号处理装置确定基于所述动态调整后的期望快门开关时间的实际曝光剂量,并发送到所述上位机。
11、本申请实施例提供的光刻机的曝光剂量控制架构,可以通过闭环架构由多路模拟数字信号处理装置基于感应光强计算曝光剂量和曝光时间来直接控制快门的开关,从而实现快门的快速开关,减少信号传输时间,并提升曝光剂量控制的精准度。
1.一种光刻机的曝光剂量控制架构,包括:
2.如权利要求1所述的光刻机的曝光剂量控制架构,其中,所述多路模拟数字信号处理装置通过数字输入输出接口与所述驱动控制器连接。
3.如权利要求1所述的光刻机的曝光剂量控制架构,其中,所述多路模拟数字信号处理装置用于:
4.如权利要求3所述的光刻机的曝光剂量控制架构,其中,所述多路模拟数字信号处理装置包括:
5.如权利要求1所述的光刻机的曝光剂量控制架构,其中,所述上位机在发送所述期望曝光剂量和所述期望快门开关时间时,同时发送触发信号到所述多路模拟数字信号处理装置。
6.如权利要求5所述的光刻机的曝光剂量控制架构,其中,所述多路模拟数字信号处理装置基于接收到的所述触发信号同步开启内部计时程序,并触发所述驱动控制器打开快门和触发所述光强传感器归零数据并感应光强。
7.如权利要求6所述的光刻机的曝光剂量控制架构,其中,所述多路模拟数字信号处理装置根据所述光强传感器感应的光强信号计算所述完全曝光时长,并根据所述完全曝光时长动态调整所述期望快门关闭时间,根据所述动态调整后的期望快门关闭时间触发所述驱动控制器关闭快门,其中,所述完全曝光时长为基于所述光强信号计算的采集曝光剂量匹配所述期望曝光剂量的时间。
8.如权利要求7所述的光刻机的曝光剂量控制架构,其中,所述驱动快门电机基于期望快门开关时间打开或关闭快门叶片。
9.如权利要求8所述的光刻机的曝光剂量控制架构,其中,所述多路模拟数字信号处理装置确定基于所述动态调整后的期望快门开关时间的实际曝光剂量,并发送到所述上位机。
