一种用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，包括温度监控模块、温度处理控制模块和温度控制执行模块；温度监控模块用于实时采集曝光光源内部工作温度，并将曝光光源内部工作温度的测量值输出至温度处理控制模块；温度处理控制模块用于根据预设的曝光光源内部工作温度的目标基准值及其允许误差范围，对曝光光源内部工作温度的测量值进行处理，并根据处理结果输出控制信号至温度控制执行模块；温度控制执行模块用于根据温度处理控制模块发送的控制信号对曝光光源内部工作温度进行控制。本发明专利技术能够准确、快速地进行直写式光刻机曝光光源内部工作温度的自动控制，成本低、便于维护。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统
本专利技术涉及半导体光刻机
，具体是一种用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统。
技术介绍
光刻技术是用于在衬底表面上印刷具有特征的构图。这样的衬底可包括用于制造半导体器件、多种集成电路、平面显示器（例如液晶显示器）、电路板、生物芯片、微机械电子芯片、光电子线路芯片等的芯片。光刻制版过程是将掩膜版或晶圆放置在精密定位平台系统上，用真空吸附，通过光刻设备中的曝光装置，将设计的特征图形投射到掩膜版表面，在曝光过程中，吸收了光能量的光引发剂分解成游离基引发单体进行光聚合反应，形成不溶于稀碱溶液的体型分子。曝光缺乏时，由于聚合不彻底，显影过程中，胶膜溶胀变软，导致线条不清晰甚至膜层脱落，造成膜与铜结合不良；若曝光过度，又会造成显影困难，这样线路板也会在电镀过程中发生起翘剥离，形成渗镀，所以控制好曝光能量显得非常重要。光刻技术最核心的部件之一就是曝光光源，然而由于曝光光源具有负温度系数的特性，温升对曝光光源的可靠性、稳定性影响尤为显著，所以散热对曝光光源非常关键，必须采用良好的温度控制系统才能保证曝光系统的工作稳定可靠。目前控制曝光光源工作温度的常用方式是采用水冷机循环水进行温度控制，将管道接入曝光光源散热端，利用水把热量带走，水通过管道流到主散热器（冷凝器）上进行散热，但是由于光刻机内部工作环境具有特殊要求，这种温度控制方式存在一定缺陷，如传导效率低，不能对曝光环境温度进行实时快速控制，另外还需要安装水循环管道，由此在设备内部可能产生的冷凝水是不可接受的，同时还存在安装维护困难，使用成本较高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，以克服现有技术中光刻机曝光光源温度控制的上述缺点。本专利技术的技术方案为：一种用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，该系统包括温度监控模块、温度处理控制模块和温度控制执行模块；所述温度监控模块，用于实时采集曝光光源内部工作温度，并将所述曝光光源内部工作温度的测量值输出至温度处理控制模块；所述温度处理控制模块，用于根据预设的曝光光源内部工作温度的目标基准值及其允许误差范围，对所述曝光光源内部工作温度的测量值进行处理，并根据处理结果输出控制信号至温度控制执行模块；所述温度控制执行模块，用于根据所述温度处理控制模块发送的控制信号对曝光光源内部工作温度进行控制。所述的用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，该系统还包括温度控制状态显示模块；所述温度控制状态显示模块，用于根据温度处理控制模块对曝光光源内部工作温度测量值的处理结果，显示曝光光源内部工作温度的实时状态。所述的用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，该系统还包括温度控制管理模块；所述温度控制管理模块用于对温度处理控制模块实时反馈的曝光光源内部工作温度数据进行存储和处理，并且当曝光光源无法满足曝光要求时，通过温度处理控制模块对曝光光源内部工作温度的目标基准值进行调整。所述的用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，所述温度监控模块主要由温度传感器构成，所述温度传感器集成于曝光光源内部。所述的用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，所述温度处理控制模块包括A/D转换器、数据处理单元和温度控制执行驱动端口，所述A/D转换器的输入端连接温度监控模块的输出端，所述A/D转换器的输出端连接数据处理单元的输入端，所述数据处理单元的输出端通过温度控制执行驱动端口连接温度控制执行模块的输入端；所述数据处理单元，用于实时判断曝光光源内部工作温度的测量值是否超出目标基准值的允许误差范围，若未超出范围，则通过温度控制执行驱动端口控制温度控制执行模块停止工作，若超出范围且低于目标允许最小值，则通过温度控制执行驱动端口控制温度控制执行模块停止工作，若超出范围且高于目标允许最大值，则通过温度控制执行驱动端口控制温度控制执行模块开始工作。所述的用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，所述温度控制执行模块包括第一散热片、第一导热硅脂、珀尔帖效应元件、第二导热硅脂和第二散热片，所述第一散热片、第一导热硅脂和珀尔帖效应元件集成于曝光光源内部，所述第二导热硅脂和第二散热片设置在曝光光源外部；所述第一散热片通过第一导热硅脂连接珀尔帖效应元件的制冷端，所述珀尔帖效应元件的散热端通过第二导热硅脂连接第二散热片，所述珀尔帖效应元件的电流控制端连接温度处理控制模块的控制输出端。所述的用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，所述温度控制状态显示模块包括温度状态LED显示模块和温度异常蜂鸣报警模块。所述的用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，所述温度控制管理模块包括通信模块和上位机；所述通信模块，用于将温度处理控制模块实时反馈的曝光光源内部工作温度数据发送至上位机，还用于将上位机生成的曝光光源内部工作温度的目标基准值调整信号发送至温度处理控制模块；所述上位机，用于对曝光光源内部工作温度数据进行统计，形成工作日志并存储；还用于当曝光光源内部工作温度正常但曝光光源已无法满足曝光要求时，通过通信模块向温度处理控制模块发送曝光光源内部工作温度的目标基准值调整信号。由上述技术方案可知，本专利技术能够准确、快速地进行直写式光刻机曝光光源内部工作温度的自动控制，成本低、便于维护。附图说明图1是本专利技术具体实施例的结构示意框图；图2是本专利技术具体实施例的温度控制执行模块实际安装布局图；图3是本专利技术具体实施例的温度闭环控制流程图；图4是本专利技术具体实施例的温度控制管理流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例进一步说明本专利技术。如图1所示，一种用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，包括温度监控模块1、温度处理控制模块2、温度控制执行模块3、温度控制状态显示模块4以及温度控制管理模块5。温度监控模块1主要由温度传感器构成，温度传感器集成于曝光光源0内部，能够减少受外部环境因素的影响，从而真实反映曝光光源0内部工作温度。温度处理控制模块2包括A/D转换器、数据处理单元和温度控制执行驱动端口。温度控制执行模块3包括第一散热片31、第一导热硅脂32、珀尔帖效应元件33、第二导热硅脂34和第二散热片35，第一散热片31、第一导热硅脂32和珀尔帖效应元件33集成于曝光光源0内部，第二导热硅脂34和第二散热片35设置在曝光光源0外部。温度控制状态显示模块4包括温度状态LED显示模块和温度异常蜂鸣报警模块，温度状态LED显示模块可针对不同温度状态给出不同反馈指示，因此可通过LED显示状态判断曝光光源内部目前的温度状态；温度异常蜂鸣报警模块可针对温度异常状况进行蜂鸣报警，据此可通过蜂鸣报警提醒操作人员进行维护处理。温度控制管理模块5包括通信模块和上位机。温度传感器的输出端连接A/D转换器的输入端，A/D转换器的输出端连接数据处理单元的输入端，数据处理单元的输出端通过温度控制执行驱动端口连接珀尔帖效应元件33的电流控制端；珀尔帖效应元件33的制冷端通过第一导热硅脂32连接第一散热片31，珀尔帖效应元件33的散热端通过第二导热硅脂34连接第二散热片35。数据处理单元的输出端的连接温度状态LED显示模块和温度异常蜂鸣报警模块的输入端。数据处理单元通过通信模块与上位机交互式连接。本专利技术的工作原理：曝光光源0在运行过程中将产生大量热量，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，其特征在于：该系统包括温度监控模块、温度处理控制模块和温度控制执行模块；所述温度监控模块，用于实时采集曝光光源内部工作温度，并将所述曝光光源内部工作温度的测量值输出至温度处理控制模块；所述温度处理控制模块，用于根据预设的曝光光源内部工作温度的目标基准值及其允许误差范围，对所述曝光光源内部工作温度的测量值进行处理，并根据处理结果输出控制信号至温度控制执行模块；所述温度控制执行模块，用于根据所述温度处理控制模块发送的控制信号对曝光光源内部工作温度进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，其特征在于：该系统包括温度监控模块、温度处理控制模块和温度控制执行模块；所述温度监控模块，用于实时采集曝光光源内部工作温度，并将所述曝光光源内部工作温度的测量值输出至温度处理控制模块；所述温度处理控制模块，用于根据预设的曝光光源内部工作温度的目标基准值及其允许误差范围，对所述曝光光源内部工作温度的测量值进行处理，并根据处理结果输出控制信号至温度控制执行模块；所述温度控制执行模块，用于根据所述温度处理控制模块发送的控制信号对曝光光源内部工作温度进行控制；所述温度控制执行模块包括第一散热片、第一导热硅脂、珀尔帖效应元件、第二导热硅脂和第二散热片，所述第一散热片、第一导热硅脂和珀尔帖效应元件集成于曝光光源内部，所述第二导热硅脂和第二散热片设置在曝光光源外部；所述第一散热片通过第一导热硅脂连接珀尔帖效应元件的制冷端，所述珀尔帖效应元件的散热端通过第二导热硅脂连接第二散热片，所述珀尔帖效应元件的电流控制端连接温度处理控制模块的控制输出端。2.根据权利要求1所述的用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，其特征在于：该系统还包括温度控制状态显示模块；所述温度控制状态显示模块，用于根据温度处理控制模块对曝光光源内部工作温度测量值的处理结果，显示曝光光源内部工作温度的实时状态。3.根据权利要求1所述的用于直写式光刻机曝光光源的温度控制系统，其特征在于：该系统还包括温度控制管理模块；所述温度控制管理模块用于对温度处理控制模块实时反馈的曝光光源内部工作温度数据进行存储和处理，并且当曝光光源无法满足曝光要求时，通过温度处理控制模块对曝光光源内部工作温度的目标基准值进行调整。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆敏婷，
申请(专利权)人：合肥芯碁微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34