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高精度温度采集技术研究及其板卡研发
资料介绍
精密加工、精密光学、半导体设备等领域对工作环境温度的稳定性提出了苛刻的要
求。其中国产光刻机要求其工作环境温度控制精度达到±
0.005
℃，而国内并无满足此类
需求的高精度温度测量及控制产品，光刻机研发过程极度依赖国外测温设备。基于此，
本文主要研究高精度温度测量的核心技术并研发相应板卡。
本文研究主要面向于半导体设备—
28nm
浸没式光刻机，用于浸没式光刻机高精度
环境温度多点测量。高精度温度测量技术融合传感器技术、模拟测量技术、信号处理技
术、电路设计等多种技术。本文首先根据总体需求，确立采集板卡需要的模块，研究了
多种电阻式测温仪的原理，并详细设计了温度测量模块的原理方案。
研究了高精度测温过程中的误差源：恒流源稳定性、
A/D
转换器非线性和转换系数、
电路热电势、电路失调、共模干扰、电容介电吸收、电路噪声、电路误差漂移等。分析
研究误差源的特性及其产生原因，并采用特殊采集方式和特殊电路消除误差源，采用的
特殊技术有：双
A/D
同步采样、
A/D
交叉采样、恒流源倒向、三点测试、浮地测量。制
定硬件系统框架，并对每个电路单元进行方案设计和元器件选型，选型结果经过计算验
证精度满足需求，最后设计出一款高精度温度采集板卡，并对其进行系统软件设计。
软件上使用数字滤波算法将转换结果进一步处理，消除了测量过程中的脉冲干扰和
随机干扰。最后高精度温度采集板卡经过和超级电阻测温仪
1594A
作对比，在
20
℃
-24
℃
范围内采集精度达到±0.0002℃，投入到光刻机温度控制系统使用，运行可靠。
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| 文件名 | 文件大小 | 修改时间 |
| 高精度温度采集技术研究及其板卡研发_周超前.caj | 3568KB | 2020-12-08 08:43:32 |
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