能量穩(wěn)定性和劑量精度是半導(dǎo)體光刻用高重頻準(zhǔn)分子激光器的重要指標(biāo),必須采用高精度的控制算法對(duì)其進(jìn)行控制。針對(duì)準(zhǔn)分子激光器,首先對(duì)準(zhǔn)分子激光器的單脈沖能量特性進(jìn)行了分析,并在分析的基礎(chǔ)上建立了準(zhǔn)分子激光器的出光能量仿真模型。然后,分別設(shè)計(jì)了能量穩(wěn)定性控制算法,基于PID的雙閉環(huán)劑量精度控制算法和基于決策算法的劑量精度控制算法,并通過在仿真模型上實(shí)驗(yàn)對(duì)于算法控制效果進(jìn)行了分析,證明了基于決策算法的劑量精度控制算法的適應(yīng)性更強(qiáng)。最后,將基于決策的控制算法在一臺(tái)重頻為4 kHz的KrF準(zhǔn)分子激光器上進(jìn)行了驗(yàn)證。該激光器在基于決策的控制算法的控制下,能量穩(wěn)定性的3σ小于5%,劑量精度小于0.4%,滿足半導(dǎo)體光刻的需求。在仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)中都證明了研究中設(shè)計(jì)的能量特性控制算法的有效性。

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