一种用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统技术方案

本发明专利技术的一种用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统，可解决现有技术激光器光源温度变化难以测量影响曝光质量的技术问题。包括电源电路转换模块、信号采集处理模块及输入输出接口模块，所述电源电路转换模块包括外接电源输入端和电源转换模块，外接电源输入端一端与外部电源连接，另一端连接到电源转换模块的输入端；电源转换模块与所述信号采集处理模块连接，用于给信号采集处理模块供电；信号采集处理模块包括热敏电阻模块，热敏电阻模块集成在直写式光刻机曝光光源上；输入输出接口包括分别与采集处理模块连接的输入端接线端子和输出端接线端子。本发明专利技术的电路板可同时采集多路激光器热敏电阻反馈的信号，实用性强，成本低廉。

A Feedback Signal Acquisition Circuit System for Exposure Light Source of Direct Lithography Machine

The invention provides a feedback signal acquisition circuit system for the exposure light source of a direct-writing lithography machine, which can solve the technical problem that the temperature change of the laser light source in the prior art is difficult to measure and affect the exposure quality. Including power circuit conversion module, signal acquisition and processing module and input and output interface module, the power circuit conversion module includes external power input and power conversion module, one end of the external power input is connected with external power supply, the other end is connected with the input end of power conversion module, and the power conversion module is connected with the signal acquisition and processing module for signal acquisition. The signal acquisition and processing module includes thermistor module, which is integrated on the exposure light source of direct-writing lithography machine, and the input and output interfaces include input terminal and output terminal connected with acquisition and processing module respectively. The circuit board of the invention can simultaneously collect the feedback signal of the multi-channel laser thermistor, and has strong practicability and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统
本专利技术涉及半导体光刻机
，具体涉及一种用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统。
技术介绍
光刻机是半导体产业中最关键的设备，它决定着芯片的性能、大小等最核心的地方。而光刻机最重要的部件之一曝光光源即激光器，它的选用影响光刻机的整体性能。半导体二极管激光器UVLED是最实用最受欢迎的一类曝光光源，具有体积小、寿命长等优点。光刻机在工作状态下，曝光光源的稳定性尤为重要，而温度变化对于曝光光源的影响非常明显。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，所以怎样实时有效的得到UVLED光源附近的温度就显得至关重要。
技术实现思路
本专利技术提出的一种用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统，可解决现有技术激光器光源温度变化难以测量影响曝光质量的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统，包括电源电路转换模块、信号采集处理模块及输入输出接口模块，所述电源电路转换模块包括外接电源输入端和电源转换模块，所述外接电源输入端一端与外部电源连接，另一端连接到电源转换模块的输入端；所述电源转换模块与所述信号采集处理模块连接，用于给信号采集处理模块供电；所述信号采集处理模块包括热敏电阻模块，所述热敏电阻模块集成在直写式光刻机曝光光源上；所述输入输出接口包括分别与采集处理模块连接的输入端接线端子和输出端接线端子。进一步的，所述信号采集处理模块还包括电压跟随器TLV2461C芯片；电源转换模块输出的电源在C5、C6滤波后经过电阻R2再连接到电压跟随器TLV2461C芯片的IN+,热敏电阻一端连接在电阻R2与TLV2461C芯片的IN+之间，另一端接地；所述电压跟随器TLV2461C芯片IN+端接收热敏电阻上的电压值，输出端OUT输出电压值；所述热敏电阻一端接到输入端接线端子P1的1脚，然后从P1的1脚连接到电阻R2的另一端与电压跟随器TLV2461C芯片的+IN脚之间，热敏电阻的另一端连接P1的2脚，然后接地；所述电压跟随器TLV2461C芯片的VDD+脚输出的电压UVDD+＝U+IN,经过电阻R3的一端和TVS管的负极，连接到输出接线端子P3，然后连接到PLC模块，由PLC模块处理该电压信号，并作出判断。进一步的，所述外接电源输入端CON1输入12V直流电源，经过自恢复保险丝RF16-500B连接到电源转换模块输入端。进一步的，所述电源转换模块包括输入端滤波电容C1和C2、电源转换芯片LM2575-5.0和输出端滤波电路L1、C3、C4，输入的12V直流电源经过电容C1和C2滤波处理后连接到电源转换芯片LM2575-5.0的Vin端，经过转换后从Vout端输出5V电源，在经过滤波电路L1、C3、C4的处理后，输出到信号采集处理模块。进一步的，所述电源转换模块还包括肖特基二极管IN5819，所述肖特基二极管IN5819的一端接在电源转换模块的Vout端和L1中间，另一端接地，起保护作用。进一步的，所述电源电路转换模块还包括LED电源状态显示灯，所述LED电源状态显示灯包括D2和D3，D2显示12V输入电源状态，D3显示电源转换模块输出的5V电源状态，检测到有电源就亮绿灯，否则不亮。由上述技术方案可知，本专利技术的用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统包括电源转换模块、信号采集处理模块、输入输出接口；电源转换模块用于提供信号处理模块所需的稳定电压，信号采集处理模块用于处理采集到的电信号，经过电压跟随器处理后再输出可供PLC模块可识别的信号，输入输出模块用于接受信号和输出信号。本专利技术中激光器选用UVLED光源，上面集成有热敏电阻，实时反馈阻值大小，而阻值的大小变化对应着实时温度数值的变化，所设计的电路板可同时采集多路激光器热敏电阻反馈的信号，实用性强，成本低廉。附图说明图1是本专利技术的结构框图；图2是UVLED模组上热敏电阻的温度与阻值变化示意图；图3是本专利技术转换模块原理图；图4是本专利技术信号采集处理模块原理图；图5是本专利技术采集电路系统输入输出接口原理图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。如图1所示，一种用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统,包括电源电路转换模块、信号采集处理模块、输入输出接口；电源电路转换模块主要有外接电源输入端、电源转换模块和LED电源状态显示灯；信号采集处理模块主要有包括热敏电阻反馈数值、电压跟随器TLV2461C模块；输入输出接口主要有输入端接线端子和输出端接线端子，均为双层接线端子排。如图2所示，曝光光源UVLED模组上集成有热敏电阻，热敏电阻由于其特性变化，即随着温度的升高而阻值减小，反之随着温度的减小电阻增大，在室温25℃时，呈现阻值为10K。如图3所示，电源电路转换模块主要有外接电源输入端CON1，电源转换模块和LED电源状态显示灯。其中所述外接电源输入端CON1，选用的是弯针座+4P,针距5.08mm，外接入12V电源从COM1接入，经过自恢复保险丝F1(RF16-500B)接到电源转换模块，自恢复保险丝F1既可以保护元器件又能自我恢复。所述电源转换模块由输入端滤波电容C1和C2、电源转换芯片U1(LM2575-5.0)、肖特基二极管D1(IN5819)、输出端滤波电路L1、C3、C4和电阻R1构成，其中C1为0.1μf/50V,封装尺寸0805的贴片电容，C2为35V/100μF，封装尺寸8*10的铝电解电容，电源转换芯片U1是封装尺寸为TO-263-5D的5V电源芯片，肖特基二极管D1是贴片SMA，型号IN5819，电感L1是贴片式，封装SRR1280，大小为330μH，C3为贴片铝电解电容，大小16V/330μF，C4为贴片式钽电解电容，封装1210，大小16V/10μF，电阻R1为贴片电阻，封装1210，数值大小为0Ω。工作流程：外接入的12V电源从CON1接入，接到自恢复保险丝F1的一端，从另一端出来后经过去耦电容C1和电解电容C2的正极后接到电源转换芯片U1的1脚(Vin脚)，去耦电容C1的另一端和电解电容C2的负极都接地，经过电源转换芯片U1的转换，2脚(Vout脚)输出5V电源，经过肖特基二极管D1的负极端，接到电感L1的一端，电感L1具有通直流隔交流的作用，将处理后的直流5V电源从另一端输出，在经过电解电容C3的正极和钽电解电容C4的正极，连接到电阻R1的一端，另一端输出的5V电源即为信号采集处理模块所需电源，电解电容C3的负极和钽电解电容C4的负极都接地，电源转换芯片U1的3脚和5脚都接地，电感L1的输出端可以连一根线到U1的4脚，起反馈作用，读取反馈数值。如图4所示，信号采集处理模块主要有包括热敏电阻反馈数值，滤波电路、电压跟随器TLV2461C模块；从电源电路转换模块输出的5V电源经过去耦电容C6和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统，包括电源电路转换模块、信号采集处理模块及输入输出接口模块，其特征在于：所述电源电路转换模块包括外接电源输入端和电源转换模块，所述外接电源输入端一端与外部电源连接，另一端连接到电源转换模块的输入端；所述电源转换模块与所述信号采集处理模块连接，用于给信号采集处理模块供电；所述信号采集处理模块包括热敏电阻模块，所述热敏电阻模块集成在直写式光刻机曝光光源上；所述输入输出接口包括分别与采集处理模块连接的输入端接线端子和输出端接线端子。

【技术特征摘要】
1.一种用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统，包括电源电路转换模块、信号采集处理模块及输入输出接口模块，其特征在于：所述电源电路转换模块包括外接电源输入端和电源转换模块，所述外接电源输入端一端与外部电源连接，另一端连接到电源转换模块的输入端；所述电源转换模块与所述信号采集处理模块连接，用于给信号采集处理模块供电；所述信号采集处理模块包括热敏电阻模块，所述热敏电阻模块集成在直写式光刻机曝光光源上；所述输入输出接口包括分别与采集处理模块连接的输入端接线端子和输出端接线端子。2.根据权利要求1所述的用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统，其特征在于：所述信号采集处理模块还包括电压跟随器TLV2461C芯片；电源转换模块输出的电源在C5、C6滤波后经过电阻R2再连接到电压跟随器TLV2461C芯片的IN+,热敏电阻一端连接在电阻R2与TLV2461C芯片的IN+之间，另一端接地；所述电压跟随器TLV2461C芯片IN+端接收热敏电阻上的电压值，输出端OUT输出电压值；所述热敏电阻一端接到输入端接线端子P1的1脚，然后从P1的1脚连接到电阻R2的另一端与电压跟随器TLV2461C芯片的+IN脚之间，热敏电阻的另一端连接P1的2脚，然后接地；所述电压跟随器TLV2461C芯片的VDD+脚输出的电压UVDD+＝U+IN,经过电阻R3的一端和TVS管的负极，连接到输出接线端子P3，然后连接到PLC模块，由PLC模块处理该电压信号，并作出判断。3.根据权利要求1所述的用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统，其特征在于：所述外接电源输入端CON1输入12V直流电源，经过自恢复保险丝RF16-500B连接到电源转换模块输入端。4.根据权利要求3所述的用于直写式光刻机曝光光源的反馈信号采集电路系统，其特征在于：所述电源转换模块包括输入端滤波电容C1和...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍凯，
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