高压供电技术保障光刻曝光精度

光刻曝光精度是决定芯片制程节点和良率的最终指标，高压供电技术在保障这一精度方面扮演着不可替代的角色。高压电源不仅是能量的提供者，更是精密控制、稳定场强和低噪声环境的构建者，其性能直接影响到光刻机光源输出、掩模和晶圆的定位以及光学系统的校正。
一、光源能量一致性的保障
在深紫外（DUV）和极紫外（EUV）光刻机中，高压电源是驱动光源（如准分子激光器或$\text{CO}_2$激光器）的核心。曝光精度对每一次曝光脉冲的能量一致性要求极高。
极高精度的脉冲充电： 高压电源需为脉冲形成网络（PFN）提供超高稳定度的充电压力。任何充电压的微小波动（$\Delta V$）都会导致脉冲能量（$E \propto V^2$）的非线性变化。电源必须具备皮秒（ps）级抖动的同步控制能力和**$10^{-5}$量级**的电压精度，以确保每次激光发射的能量偏差被控制在极小的范围内。这需要电源采用高带宽、低延迟的数字反馈回路和超低噪声的电压基准。
快速动态补偿： 在高重频（kHz）工作模式下，电源必须应对光刻系统实时反馈的能量监测数据，进行逐脉冲的实时电压修正。这意味着电源的控制系统必须在两次脉冲间隔的极短时间内（例如几十微秒），完成电压检测、误差计算和输出调整。这种快速的动态补偿能力，确保了在系统环境和负载条件发生微小变化时，光源输出能量始终保持稳定，从而保障了曝光剂量的精度。
二、精密定位与场强控制
光刻机的掩模台和晶圆台的运动定位精度直接影响套刻精度（Overlay）。高压电源为驱动精密运动的关键执行器提供稳定场强。
静电卡盘（E-Chuck）电源： E-Chuck通过施加数百至数千伏的高压在晶圆和卡盘之间产生静电力，将晶圆牢固且均匀地吸附。高压电源必须提供超低纹波、无漂移的直流高压。任何电压的波动都会导致吸附力不均匀，进而引起晶圆在曝光过程中的局部形变（Warpage）或翘曲，严重影响曝光焦点和套刻精度。电源的纹波必须被抑制到$\mu\text{V}$级，以避免静电力波动对晶圆平整度造成影响。
压电驱动器电源： 用于精密定位和光束校正的压电陶瓷执行器，需要高压电源提供高带宽、高精度的双极性或单极性驱动电压。电源需要作为高速功率放大器，精确响应控制系统的微小指令，驱动压电元件进行亚纳米级的位移。电源的输出噪声和滞后性（Latency）直接决定了定位的抖动和响应速度。采用高线性度、低谐波失真的高压驱动电路，是确保光刻机实现纳米级定位精度的关键技术。
高压供电技术通过对能量、场强和驱动力的极致精准控制，为光刻机提供了稳定、可靠的工作环境，是实现和维持最先进制程曝光精度的根本技术保障。