一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路制造技术

一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，包括光强反馈模块，将光强基准信号与采样的超高压汞灯紫外光强信号差分放大形成光强反馈信号输出；功率反馈模块，将采样的超高压汞灯电压及电流信号运算放大后相乘形成功率反馈信号，经滤波、信号调节后输出；运算与处理模块，对光强反馈信号与功率反馈信号求和运算，经滤波、信号调节后输出到脉宽控制模块；脉宽控制器模块，根据信号运算与处理模块输出信号调节功率变换电路的高压脉冲占空比，实现对超高压汞灯光强度控制。本发明专利技术通过信号运算与处理模块光强反馈信号与功率反馈信号求和运算，再由脉宽控制模块调节功率变换电路高压脉冲占空比，调节供给超高压汞灯发光功率，达到稳定光强目的。

【技术实现步骤摘要】
一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路
技术介绍
在微电子生产エ艺中，光刻设备曝光光源的稳定度对电子元器件的成品率和质量有着直接的影响。随着微电子器件エ艺和制造技术的不断发展，光学微细加工逐渐向高集成度、超微细线宽方向迈进，这样对微电子光刻设备曝光光源的稳定度提出了更高的要求。目前，一些光刻设备曝光光源采用线性电源或恒流控制的开关电源以控制超高压汞灯发光，光强稳定度不高，很难满足生产エ艺的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，g在解决现有光刻设备中超高压汞灯的光强稳定度不高的问题。为实现上述的目的，本专利技术所采用的技术方案如下 一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，包括 光强反馈模块，用于将光强基准信号与采样的超高压汞灯紫外光强信号差分放大后形成光强反馈信号输出； 功率反馈模块，用于将采样的超高压汞灯电压信号及电流信号运算放大后相乘形成功率反馈信号，经滤波及信号调节后输出； 运算与处理模块，用于对所述光强反馈信号与功率反馈信号求和运算，经滤波及调节处理后输出到脉宽控制模块； 脉宽控制器模块，用于根据所述信号运算与处理模块的输出信号调节功率变换电路中的高压脉冲占空比，实现对超高压汞灯光強度的控制。所述光强反馈模块包括基准电压源、用于检测所述汞灯紫外光强信号的紫外光传感器，输入端分别与所述基准电压源、紫外光传感器之输出端连接的差分放大器，所述差分放大器输出端连接所述运算与处理模块的输入端。所述差分放大器包括第四运算放大器N4 ;所述第四运算放大器N4同相输入端分别经电阻R10、R9与电位器RPl动臂和地相接，所述电位器RPl—端接所述紫外光传感器输出端，另一端接地；所述第四运算放大器N4反相输入端经电阻Rll接电位器RP2动臂，电位器RP2 —端接所述基准电压源+5V输出端，另一端接地；第四运算放大器N4反相输入端与输出端间接电阻R12。所述功率反馈模块包括用于检测超高压汞灯电压信号及电流信号的电压传感器与电流传感器、模拟乘法器、第一滤波及信号调节电路；所述电压传感器和电流传感器输出端分别经第一放大器与第二放大器连接所述模拟乘法器的输入端，所述模拟乘法器输出端经第一滤波及信号调节电路接所述运算与处理模块的输入端。所述电压传感器和电流传感器均采用霍尔磁平衡传感器。所述第一放大器和第二放大器结构相同；所述第一放大器包含第一运算放大器NI ;所述第一运算放大器NI同相输入端经电阻R2接所述电压传感器输出端，电阻Rl与电容Cl并联后接在所述电压传感器的输出端与地之间，第一运算放大器NI反相输入端经电阻R3接地，在第一运算放大器NI的输出端与反相输入端之间接电阻R4 ;所述第二放大器包括第二运算放大器N2及电阻R5、R6、R7、R8、电容C2 ;所述第一运算放大器NI与第二运算放大器N2输出端分别接所述模拟乘法器输入端；所述第一滤波及信号调节电路包含电阻R18、滤波电容C3、电位器RP3 ;所述电阻R18、滤波电容C3和电位器RP3并联后的一端接所述模拟乘法器输出端，其另一端接地。所述运算与处理模块包括用于对所述光强反馈信号与功率反馈信号求和运算的加法运算器，输入端经第二滤波及信号调节电路与所述加法运算器输出端连接的电压跟随器。所述加法运算器包括第五运算放大器N5 ;第五运算放大器N5同相输入端分别经电阻R14、R15和R13与所述光强反馈模块与功率反馈模块的输出端、地相接，其反相输入端经电阻R16接地，电阻R17接在运算放大器N5的反相输入端与输出端之间；所述第二滤波及信号调节电路包括滤波电容C4、电位器RP4 ;所述滤波电容C4和电位器RP4并联后的一端接所述第五运算放大器N5输出端，其另一端接地；所述电压跟随器包括第六运算放大器N6，第六运算放大器N6同相输入端接所述电位器RP4的动臂，在运算放大器N6的输出端与其反相输入端之间接有电阻R19。所述脉宽控制模块包括脉宽集成控制器及设定所述脉宽集成控制器的同相输入端的基准电平的基准电压电路；所述脉宽集成控制器反相输入端接所述运算与处理模块输出端。所述基准电压电路包括电阻R20和电位器RP5 ;所述电位器RP5动臂接所述脉宽集成控制器同相输入端，所述电阻R20与电位器RP5串联后接在所述脉宽集成控制器的+5V输出端与地之间。本专利技术通过将光强基准信号与采样的超高压汞灯紫外光强信号放大后形成光强反馈信号输出至信号运算与处理模块，将采样的超高压汞灯的电压信号及电流信号分别放大后相乘形成功率反馈信号后输出至所述信号运算与处理模块，由该信号运算与处理模块对光强反馈信号和功率反馈信号进行求和运算，再通过脉宽控制模块去控制调节功率变换电路中的高压脉冲占空比，进而调节供给超高压汞灯的发光功率，达到稳定光强的目的。附图说明图1所示为超高压汞灯的恒光强控制原理 图2所示为本专利技术实施例提供的恒光强控制电路的原理框 图3所示为本专利技术实施例提供的恒光强控制电路的电路原理图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进ー步详细说明。參见图1所示，该图示出了超高压汞灯的恒光强控制的原理，本专利技术g在通过在超高压汞灯的电源电路中，设置ー恒光强控制电路，通过该恒光强控制电路采样超高压汞灯电压信号及电流信号，以及超高压汞灯紫外光强信号，通过内部电路处理后控制调节功率变换电路中的高压脉冲占空比，进而调节供给超高压汞灯的发光功率，达到稳定光强的目的。根据以上专利技术构思，本专利技术提出了一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路；參见图2所示，该图示出本专利技术实施例提供的一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例有关的部分。一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，包括 光强反馈模块，用于将光强基准信号与采样的超高压汞灯紫外光强信号差分放大后形成光强反馈信号输出； 功率反馈模块，用于将采样的超高压汞灯电压信号及电流信号运算放大后相乘形成功率反馈信号，经滤波及信号调节后输出； 运算与处理模块，用于对所述光强反馈信号与功率反馈信号求和运算，经滤波及调节处理后输出到脉宽控制模块； 脉宽控制器模块，用于根据所述信号运算与处理模块的输出信号调节功率变换电路中的高压脉冲占空比，实现对超高压汞灯光強度的控制。參见图2所示，所述光强反馈模块包括基准电压源、用于检测所述汞灯紫外光强信号的紫外光传感器，输入端分别与所述基准电压源、紫外光传感器之输出端连接的差分放大器，所述差分放大器输出端连接所述运算与处理模块的输入端。所述功率反馈模块包括用于检测超高压汞灯电压信号及电流信号的电压传感器与电流传感器、模拟乘法器、第一滤波及信号调节电路；所述电压传感器和电流传感器输出端分别经第一放大器与第二放大器连接所述模拟乘法器的输入端，所述模拟乘法器输出端经第一滤波及信号调节电路接所述运算与处理模块的输入端。所述电压传感器和电流传感器均采用霍尔磁平衡传感器。所述运算与处理模块包括用于对所述光强反馈信号与功率反馈信号求和运算的加法运算器，输入端经第二滤波及信号调节电路与所述加法运算器输出端连接的电压跟随器。所述脉宽控制模块包括脉宽集成控制器及设定所述脉宽集成控制器的同相输入端的基准电平的基准电压电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，其特征在于，包括：光强反馈模块，用于将光强基准信号与采样的超高压汞灯紫外光强信号差分放大后形成光强反馈信号输出；功率反馈模块，用于将采样的超高压汞灯电压信号及电流信号运算放大后相乘形成功率反馈信号，经滤波及信号调节后输出；运算与处理模块，用于对所述光强反馈信号与功率反馈信号求和运算，经滤波及调节处理后输出到脉宽控制模块；脉宽控制器模块，用于根据所述信号运算与处理模块的输出信号调节功率变换电路中的高压脉冲占空比，实现对超高压汞灯光强度的控制。

【技术特征摘要】
1.一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，其特征在于，包括 光强反馈模块，用于将光强基准信号与采样的超高压汞灯紫外光强信号差分放大后形成光强反馈信号输出； 功率反馈模块，用于将采样的超高压汞灯电压信号及电流信号运算放大后相乘形成功率反馈信号，经滤波及信号调节后输出； 运算与处理模块，用于对所述光强反馈信号与功率反馈信号求和运算，经滤波及调节处理后输出到脉宽控制模块； 脉宽控制器模块，用于根据所述信号运算与处理模块的输出信号调节功率变换电路中的高压脉冲占空比，实现对超高压汞灯光强度的控制。2.根据权利要求1所述的一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，其特征在于，所述光强反馈模块包括基准电压源、用于检测所述汞灯紫外光强信号的紫外光传感器，输入端分别与所述基准电压源、紫外光传感器之输出端连接的差分放大器，所述差分放大器输出端连接所述运算与处理模块的输入端。3.根据权利要求2所述的一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，其特征在于，所述差分放大器包括第四运算放大器N4 ;所述第四运算放大器N4同相输入端分别经电阻RIO、R9与电位器RPl动臂和地相接，所述电位器RPl —端接所述紫外光传感器输出端，另一端接地；所述第四运算放大器N4反相输入端经电阻Rll接电位器RP2动臂，电位器RP2一端接所述基准电压源+5V输出端，另一端接地；第四运算放大器N4反相输入端与输出端间接电阻R12。4.根据权利要求1所述的一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，其特征在于，所述功率反馈模块包括用于检测超高压汞灯电压信号及电流信号的电压传感器与电流传感器、模拟乘法器、第一滤波及信号调节电路；所述电压传感器和电流传感器输出端分别经第一放大器与第二放大器连接所述模拟乘法器的输入端，所述模拟乘法器输出端经第一滤波及信号调节电路接所述运算与处理模块的输入端。5.根据权利要求4所述的一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，其特征在于，所述电压传感器和电流传感器均采用霍尔磁平衡传感器。6.根据权利要求4所述的一种光刻设备中超高压汞灯的恒光强控制电路，其特征在于，所述第一放大器和第二放大器结构相同；所述第一放大器包含第一运算放大器NI ;所述第一运算...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十五研究所，
类型：发明
国别省市：