光刻機高壓電源的相位同步控制

光刻機中的高壓電源承擔著光源驅動、曝光系統(tǒng)供電及精密控制等任務，其輸出信號需與機械掃描、光學曝光及圖像對準系統(tǒng)保持嚴格相位同步。相位誤差將直接導致曝光重影或臨界尺寸偏差，因此相位同步控制是光刻機高壓電源的核心技術之一。
該系統(tǒng)采用多層相位同步架構：底層為時鐘鎖相控制，中層為電源同步調制控制，頂層為系統(tǒng)級時序協(xié)調。底層通過高穩(wěn)定度參考時鐘與PLL鎖相環(huán)實現(xiàn)納秒級同步精度；中層控制模塊則利用數(shù)字鎖相算法調節(jié)電壓輸出相位，使其與主光源脈沖及機械掃描信號完全對齊。
為消除系統(tǒng)延遲，控制系統(tǒng)采用前饋補償與動態(tài)延時校正技術。通過實時測量輸出相位偏移量，系統(tǒng)可在下一個周期內(nèi)調整觸發(fā)時間，實現(xiàn)相位自修正。部分系統(tǒng)還引入溫度與電源線長度補償模型，以抵消環(huán)境因素造成的相位漂移。
相位同步控制不僅限于單一電源內(nèi)部，還需實現(xiàn)跨模塊協(xié)同。在多光源系統(tǒng)中，各高壓電源間需保持嚴格同步。通過分布式時鐘網(wǎng)絡與時間戳協(xié)議，可在微秒級范圍內(nèi)保持相位一致性，從而確保曝光系統(tǒng)整體協(xié)調。
此外，系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理器與FPGA并行架構，實現(xiàn)高速采樣與并行控制。電源的相位同步控制保證了光刻機曝光的重復精度，是實現(xiàn)納米級制造精度的關鍵支撐技術。