【技术实现步骤摘要】
专利技术涉及半导体，特别涉及一种用于光刻系统的传感器以及用于光刻参数测量的传感器控制方法。
技术介绍
1、传感器广泛的应用于各行各业，而对于某些行业，对于传感器的温控要求较为严格，例如在光刻设备内部，对环境温度控制有很高的要求。而光刻设备中的各发热部件的温控效果直接会影响光刻设备内部的环境温度，若发热部件温控效果不佳，导致各部件自身产生的热量向传导或者辐射，则会导致光刻设备内部的环境温度不稳定，直接对光刻设备的性能产生影响。
2、光刻设备中的部分复杂的传感器(如像质传感器、对准传感器等)，在正常工作的情况下需要严格控制自身的发热功耗，以减小传感器自身发热引起被测参数的漂移。而在光刻设备内部受到空间尺寸的约束，光刻设备中的部分复杂的传感器的机械结构都极为紧密，其自身的热功耗又无法消除，只能通过主动温控的方式带走传感器的热量。
3、传感器的温度控制的方式一般具有两类，一类为通过液冷冷却装置直接冷却以控制温度恒定，另一类方式为通过隔热设计阻隔热源，以达到控温目的。对于上述传感器，通常采用液冷冷却装置直接冷却的方式控温，现有的温控方式通常是将冷却装置与传感器内部的热源直接接触以带走热量，一方面，对于光刻设备中的传感器，多数传感器为光敏传感器，该冷却装置布置需要考虑避让光线路径，冷却装置的空间布置受限，影响温控效果，另一方面该冷却方式实际上属于被动散热，热量从温度较高的热源被动的向温度较低的冷却装置传导，传感器热源温度始终高于冷却装置的冷却液的温度，其温度调节范围较为受限，散热能力有限，且温控效果直接受到冷却液自身
4、因此，亟需一种用于光刻系统的传感器以及用于光刻参数测量的传感器控制方法，该传感器可实现主动温控，尤其对于光敏传感器，利于避让光线路径且不会对温控效果造成影响。
技术实现思路
1、专利技术提供了一种用于光刻系统的传感器，包括：测量元件、tec、散热单元和控制单元；
2、所述tec的冷端与所述测量元件接触，所述散热单元接收所述tec的热端传输的热量，且将所述热量传至所述传感器的外部；
3、所述控制单元用于控制所述tec和/或所述测量元件工作。
4、可选地，所述控制单元包括tcm，所述tcm与所述tec电性或者通信连接以控制所述tec的导热功率。
5、可选地，所述传感器还包括温度测量单元，所述温度测量单元用于测量所述传感器内部的实际温度值，所述tcm基于所述实际温度值控制所述tec的导热功率。
6、可选地，所述传感器还包括导热层，所述tec的热端与所述导热层接触，所述导热层与所述散热单元接触。
7、可选地，所述控制单元包括采集控制芯片，所述采集控制芯片与所述散热单元远离所述测量元件的一侧接触。
8、可选地，所述测量元件为光敏器件。
9、可选地，所述传感器还包括壳体，所述壳体具有透光侧，所述测量元件正对所述透光侧且与所述透光侧具有设定间隙。
10、可选地，所述散热单元为液冷散热结构。
11、本专利技术还提供了一种用于光刻参数测量的传感器控制方法，包括：
12、在传感器启动前，获取传感器的使用工况；
13、基于使用工况在所述传感器的测量元件测量前或者测量同时，所述传感器的控制单元控制所述tec工作。
14、可选地，所述传感器的使用工况包括间歇使用工况，所述传感器处于间歇使用工况时，在所述测量元件测量前，所述控制单元控制所述tec工作。
15、可选地，所述间歇使用工况包括：所述控制单元获取所述测量元件的上电时间，在上电时间前所述控制单元控制所述tec工作，所述测量元件上电进行像质测量，像质测量完成后所述测量元件下电，所述控制单元控制所述tec关闭，控制单元获取下一次测量元件上电时间。
16、可选地，所述传感器的使用工况还包括持续使用工况，所述传感器处于持续使用工况时，在所述测量元件测量的同时，所述控制单元控制所述tec工作。
17、可选地，所述持续使用工况包括，控制单元获取所述测量元件上电时间，所述测量元件上电的同时，所述控制单元控制所述tec工作，像质测量完成后所述测量元件下电，所述控制单元控制所述tec关闭。
18、可选地，所述测量元件下电后，所述tec持续运行时间t后关闭。
19、如此配置，通过控制tec的导热功率，可主动控制冷端的温度，进而实现主动温控，其热传导方向可控；对于光敏传感器，利于改善冷却结构的设置位置的受限情况，容易避让光线路径的同时还可达到较好的温控效果；而且温控温度不受到冷却液温度的影响，其温控温度可与冷却液温度相同或者低于冷却温度，改善了温度调节范围受冷却液温度制约的情况，在冷却液温度不变的情况下，即可实现较大范围的温控调节，提高散热能力；同时该温控效果不受到冷却液温度波动的影响，提高制冷效果稳定性。tec具有主动定向热传导功能的同时，也具有震动隔绝功能，tec可以适当的隔绝散热单元的震动，避免震动直接传导至传感器上，提高传感器的精度和稳定性。该温控装置的温控效果不基于冷却液的温度调节，使其响应快，调节容易。
20、另外，设定间隙的设置，一方面可避免测量元件与壳体的透光侧直接接触热传导，另一方面也作为隔热层和缓冲层，作为隔热层可以减缓测量元件的热量向透光侧的传导，作为缓冲层的设置利于及时的监控设定间隙处的温度变化，进而及时调整tec的导热功率，尽量将温度波动控制在设定间隙所在区域内，而不会影响透光侧外的环境温度，利于保证透光侧外的环境温度的稳定。
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1.一种用于光刻系统的传感器，其特征在于，包括：测量元件、TEC、散热单元和控制单元；
2.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述控制单元包括TCM，所述TCM与所述TEC电性或者通信连接以控制所述TEC的导热功率。
3.如权利要求2所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述传感器还包括温度测量单元，所述温度测量单元用于测量所述传感器内部的实际温度值，所述TCM基于所述实际温度值控制所述TEC的导热功率。
4.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述传感器还包括导热层，所述TEC的热端与所述导热层接触，所述导热层与所述散热单元接触。
5.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述控制单元包括采集控制芯片，所述采集控制芯片与所述散热单元远离所述测量元件的一侧接触。
6.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述测量元件为光敏器件。
7.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述传感器还包括壳体，所述壳体具有透光侧，所述测量元件正对所述
8.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述散热单元为液冷散热结构。
9.一种用于光刻参数测量的传感器控制方法，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的用于光刻参数测量的传感器控制方法，其特征在于，所述传感器的使用工况包括间歇使用工况，所述传感器处于间歇使用工况时，在所述测量元件测量前，所述控制单元控制所述TEC工作。
11.如权利要求10所述的用于光刻参数测量的传感器控制方法，其特征在于，所述间歇使用工况包括：所述控制单元获取所述测量元件的上电时间，在上电时间前所述控制单元控制所述TEC工作，所述测量元件上电进行像质测量，像质测量完成后所述测量元件下电，所述控制单元控制所述TEC关闭，控制单元获取下一次测量元件上电时间。
12.如权利要求9所述的用于光刻参数测量的传感器控制方法，其特征在于，所述传感器的使用工况还包括持续使用工况，所述传感器处于持续使用工况时，在所述测量元件测量的同时，所述控制单元控制所述TEC工作。
13.如权利要求12所述的用于光刻参数测量的传感器控制方法，其特征在于，所述持续使用工况包括，控制单元获取所述测量元件上电时间，所述测量元件上电的同时，所述控制单元控制所述TEC工作，像质测量完成后所述测量元件下电，所述控制单元控制所述TEC关闭。
14.如权利要求11或13任意一项所述的用于光刻参数测量的传感器控制方法，其特征在于，所述测量元件下电后，所述TEC持续运行时间T后关闭。
...【技术特征摘要】
1.一种用于光刻系统的传感器，其特征在于，包括：测量元件、tec、散热单元和控制单元；
2.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述控制单元包括tcm，所述tcm与所述tec电性或者通信连接以控制所述tec的导热功率。
3.如权利要求2所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述传感器还包括温度测量单元，所述温度测量单元用于测量所述传感器内部的实际温度值，所述tcm基于所述实际温度值控制所述tec的导热功率。
4.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述传感器还包括导热层，所述tec的热端与所述导热层接触，所述导热层与所述散热单元接触。
5.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述控制单元包括采集控制芯片，所述采集控制芯片与所述散热单元远离所述测量元件的一侧接触。
6.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述测量元件为光敏器件。
7.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述传感器还包括壳体，所述壳体具有透光侧，所述测量元件正对所述透光侧且与所述透光侧具有设定间隙。
8.如权利要求1所述的用于光刻系统的传感器，其特征在于，所述散热单元为液冷散热结构。
9.一种用于光刻参数测量的传感器控制方...
【专利技术属性】
技术研发人员：李赣，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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