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【发明授权】估计光源的增益关系_西默有限公司_201780055440.9 

申请/专利权人:西默有限公司

申请日:2017-08-17

公开(公告)日:2021-01-12

公开(公告)号:CN109690400B

主分类号:G03B27/54(20060101)

分类号:G03B27/54(20060101);G02F1/35(20060101);G03F7/20(20060101);H01S3/13(20060101)

优先权:["20160912 US 15/262,452"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.01.12#授权;2019.05.21#实质审查的生效;2019.04.26#公开

摘要:访问光刻系统的光源的输出的指示;访问被提供给光源的输入的指示,所提供的输入与所访问的光源的输出的指示相关联;根据预期输出量和所访问的光源的输出的指示来确定输出误差;估计与所访问的被提供给光源的输入的指示相关联的局部增益;根据所估计的局部增益和预期的局部增益确定增益误差;基于输出误差和增益误差中的一个或多个误差来估计光源的一个或多个操作指标的当前值;并且基于所估计的一个或多个操作指标的当前值来更新用于光源的增益关系。

主权项:1.一种用于光刻系统的光源的方法,包括:访问光刻系统的光源的输出的指示,所述光源与输入值的范围以及输出值的对应的范围相关联;访问被提供给所述光刻系统的所述光源的输入的指示,所提供的输入与所访问的所述光源的所述输出的所述指示相关联;根据预期输出量和所访问的所述光源的所述输出的所述指示确定输出误差;估计与所访问的被提供给所述光源的所述输入的所述指示相关联的局部增益;根据所估计的局部增益和预期的局部增益确定增益误差;基于所述输出误差和所述增益误差中的一个或多个误差来估计所述光源的一个或多个操作指标的当前值;以及基于所估计的所述一个或多个操作指标的当前值来更新用于所述光源的增益关系,所述增益关系使所述输入值的范围与预期的输出值的对应的范围相关。

全文数据:估计光源的增益关系相关申请的交叉引用本申请要求于2016年9月12日提交的美国申请15262,452的权益,该申请通过引用整体并入本文。技术领域本公开涉及估计光源的增益关系。光源可以是光学光刻系统的一部分。背景技术光刻是在诸如硅晶片的衬底上图案化半导体电路的工艺。光刻光源提供用于曝光晶片上的光致抗蚀剂的深紫外DUV光。用于光刻的DUV光由准分子激光器光源产生。通常,光源是激光源,并且脉冲光束是脉冲激光束。光束穿过光束传送单元、掩模版或掩模,然后投射到准备好的硅晶片上。以这种方式,将芯片设计图案化到光致抗蚀剂上,然后对其蚀刻和清洁,然后重复该工艺。发明内容在一个总体方面,访问光刻系统的光源的输出的指示,光源与输入值的范围以及输出值的对应的范围相关联;访问被提供给光刻系统的光源的输入的指示,所提供的输入与所访问的光源的输出的指示相关联;根据预期输出量和所访问的光源的输出的指示确定输出误差;估计与所访问的被提供给光源的输入的指示相关联的局部增益;根据所估计的局部增益和预期的局部增益确定增益误差;基于输出误差和增益误差中的一个或多个误差来估计光源的一个或多个操作指标的当前值;并且基于所估计的一个或多个操作指标的当前值来更新用于光源的增益关系,增益关系使输入值的范围与预期的输出值的对应的范围相关。实现可以包括以下特征中的一个或者多个。输入值可以包括电压值,输出值可以包括能量值,并且一个或多个操作指标可以包括最小输出能量和最大输出能量,最小输出能量是由光源响应于最小电压输入的施加而产生的能量的量,最大输出能量是由光源响应于最大输入电压的施加而产生的能量的量。增益关系可以是由四个系数定义的三阶多项式,并且可以基于所访问的光源的输出的指示、所访问的光源的输出的指示、增益关系在光源的最大输入处的假设的斜率、假设的最小输入值、假设的最大输入值、以及所估计的一个或多个操作指标的当前值,来确定四个系数中的每个系数的值。在一些实现中,可以根据初始增益关系确定预期输出量,初始增益关系可以是由四个系数定义的三阶多项式;并且可以基于所访问的光源的输出的指示、所访问的光源的输出的指示、增益关系在光源的最大输入处的假设的斜率、假设的最小输入值、假设的最大输入值、以及一个或多个操作指标的已知值,来确定四个系数中的每个系数的值。一个或多个操作指标的已知值可以是假设的值或者先前确定的值。可以根据初始增益关系以及所访问的被提供给光源的输入的指示来确定预期的局部增益。确定预期的局部增益的量可以包括使用增益估计器,增益估计器包括被配置为存储增益数据的缓冲器,增益数据可以是光源的多个操作点,每个操作点包括被提供给光源的输入以及光源的对应的输出。多个操作点中的每个操作点可以包括被提供给光源的电压量以及光刻曝光装置中的传感器处的测量的能量的量。使用增益估计器确定预期的局部增益的量可以包括确定线的斜率,该线表示至少一些电压量和存储在缓冲器中的测量的能量的对应量之间的线性关系。在一些实现中,可以使用经更新的增益关系来确定被提供给光源的输入;可以生成表示所确定的输入的信号;并且生成的信号可以被提供给光源。所访问的输出的指示可以被滤波以生成经滤波的输出,并且所访问的输入的指示可以被滤波以生成经滤波的输入,并且可以基于经滤波的输出以及预期输出量来确定输出误差。光源可以被配置为发射脉冲光束,并且可以针对光束中的多个暂时连续的脉冲中的每个脉冲更新增益关系。在另一个一般方面中,一种控制光刻系统中的光源的方法包括:接收与光源的输出指标相关联的测量值的指示,该测量值与由光源产生的光的脉冲中的能量相关;访问与光源相关联的操作指标的值;基于输出指标的测量值的指示和操作指标的值来估计输出指标和输入指标之间的关系,输入指标与施加到光源的激励的量相关;根据估计的关系确定输出参数的预期值;比较测量值的指示与预期值,以确定误差指标;基于确定的误差指标来调整操作指标的值以及估计的关系;基于经调整的所估计的关系调整与光源相关联的输入指标的值;并且向光源提供经调整的输入指标的值,其中针对从光源发射的多个光学脉冲中的每个光学脉冲调整所估计的在输出指标和输入指标之间的关系,多个脉冲包括至少一些暂时连续的脉冲。实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。输出指标可以包括从光源发射的光学脉冲的能量,并且输入指标可以包括被配置为施加到光源的部件的电压量。光束的所测量的能量的指示可以是在由光刻系统的光刻曝光装置曝光的晶片处测量的能量,并且所测量的能量的指示可以从光刻曝光装置被接收。访问操作指标的值可以包括访问最小输出能量的值和最大输出能量的值,最小输出能量是由光源响应于最小电压输入的施加而产生的能量的量,最大输出能量是由光源响应于最大输入电压的施加而产生的能量的量。在另一个一般方面中,光刻系统包括:光源,被配置为发射脉冲光束;包括光学系统的光刻曝光装置,该光学系统被定位成在光学系统的第一侧处接收来自光源的脉冲光束,并且在光学系统的第二侧处发射脉冲光束;以及耦合到光源和光刻曝光装置的控制系统,该控制系统被配置为:访问与光源相关联的操作指标的值;基于测量的能量的指示以及操作指标的值来估计一个或多个参数,该一个或多个参数定义在光源的输出指标和输入指标之间的关系;根据该关系来确定输出指标的预期值;比较测量值的指示和预期值,以确定误差指标;基于确定的误差指标调整操作指标的值以及增益关系;基于经调整的增益关系来调整与光源相关联的输入指标的值;以及将经调整的输入指标的值提供给光源。实现可以包括以下特征中的一个或多个特征。输入指标可以包括电压量,并且被配置为将经调整的输入参数的值施加到光源的控制系统可以包括被配置为提供信号的控制系统,该信号包括指示要施加到光源的部件的电压量的信息。光源可以包括电极以及增益介质,并且控制系统可以被配置为提供包括指示要施加到光源的电极的电压量的信息的信号。光刻曝光装置可以被配置为在光学系统的第二侧处接收晶片,并且进一步包括在光刻曝光装置的光学系统的第二侧处的传感器,该传感器被配置为测量光学系统的第二侧处光学能量的量,并且将所测量的光学系统的第二侧处的能量的量的指示提供给控制系统。上文和此处描述的任何技术的实现可以包括:工艺、装置、控制系统、存储在非瞬态机器可读计算机介质上的指令、和或方法。在附图和以下描述中阐述了一个或多个实现的细节。根据说明书和附图以及权利要求,其它特征将是显而易见的。附图说明图1A是光刻系统的示例的框图。图1B是图1A的光刻系统中使用的掩模的示例的框图。图2是另一个示例性光刻系统的框图。图3A、3B和3C是用于控制作为光刻系统的一部分的光源的信号的示例的图表。图4、7A和7B是示例性增益关系的绘图。图5是示例性光刻系统的框图。图6是用于控制光刻系统中的光源的示例性过程的流程图。图8是根据用于光源的脉冲数变化的示例性模拟增益的绘图,该光源产生脉冲光束。具体实施方式公开了用于控制光学光刻系统和或光学光刻系统中的光源的技术。参考图1A,光刻系统100包括光学或光源105,其提供光束160到光刻曝光装置115,光刻曝光装置115处理晶片120。光束160是脉冲光束,该脉冲光束包括在时间上彼此分离的光脉冲。光刻曝光装置115包括投影光学系统125以及检测器122,光束160在到达晶片120之前穿过投影光学系统125。检测器122可以是例如相机或者能够捕获晶片120的图像或在晶片120处的光束160的其它设备,或者是能够捕获描述光束160的特性的数据诸如,x-y平面中的晶片120处的光束160的强度的光学检测器。光刻曝光装置115可以是液浸系统或干式系统。光刻系统100包括控制系统150。控制系统150接收来自控制系统123的信号151并且生成信号152,控制系统123在图1A的示例中是光刻曝光装置115的一部分。信号152被提供给光源105以控制光源105的操作。控制系统123接收来自检测器122的数据并且基于该数据生成信号151。在图1A的示例中,控制系统123与控制系统150分离。然而,在其它实现中,控制系统123和控制系统150可以在被耦合到光刻曝光装置115和光源105的单个控制系统中实现。光源105响应于接收来自控制系统150的信号152而产生光束160。信号152可以包括确定光源105的输入的分量或方面。例如,光源105可以响应于被施加到在光源105中的电极的电压而产生光束160,并且信号152可以包括指定施加到电极的电压量的数据或信息。光源105的输出例如,光束160的脉冲中的能量和产生输出的光源105的输入例如,被施加到电极的电压量之间的关系由增益关系表示。用于光源105的增益关系是非线性的。换句话说,光源105的输入和输出在可能的输入的整个范围之上彼此不成比例。除了是非线性之外,光源105的增益关系随时间变化。因此,光源105的标称或默认增益关系可能不足以对光源105的非线性提供实时例如,当光源105产生光时和精确的补偿。如下面更详细讨论的,控制系统150利用自适应模型实时估计光源的增益关系,并且使用该估计的增益关系来补偿光源105的非线性。当光源105产生光束160时,与光源105相关的数据和或信息诸如由输入信号152提供的输入的值以及输出的值诸如光束160的能量被测量或以其它方式被获得。测量值被自适应模型使用来确定增益关系的估计和或更新增益关系的现有估计,从而允许光源105的非线性被补偿。另外,自适应模型利用关于光源的典型行为的信息,使得可以仅使用名义上可用的测量来估计增益关系,也就是说,无需在输入的标称操作范围之外激励源。通过例如用光束160曝光在晶片120上的一层辐射敏感光致抗蚀剂材料,在晶片120上形成微电子特征。还参考图1B,投影光学系统125包括狭缝126、掩模124以及投影透镜127。在到达投影光学系统125之后,光束160穿过狭缝126。在图1A和1B的示例中,狭缝126是矩形并且将光束160成形为细长的矩形形状的光束。然后,这种成形的光束穿过掩模124。图案被形成在掩模124上,并且该图案确定成形的光束的哪些部分由掩模124透射以及哪些由掩模124阻挡。图案的设计由要被形成在晶片120上的特定的微电子电路设计确定。由掩模124透射的成形的光束的部分穿过投影透镜127并且可以被投影透镜127聚焦并且曝光晶片120。在曝光时间或者光束160的特定数目的脉冲内每单位面积的由光束160传递到晶片120的能量的量被称为剂量或者例如,以焦耳为单位的曝光能量。晶片120上的微电子特征的形成取决于到达晶片120的适当的剂量“目标剂量”。如果在曝光时间内太少的能量到达晶片120剂量太低并且少于目标剂量,则晶片120的辐射敏感材料未被激活并且微电子特征未形成或未完全地形成在晶片120上。如果在曝光时间内太多的能量到达晶片120剂量太高并且大于目标剂量,则晶片120的辐射敏感材料可能会在狭缝图案的图像的边界之外被曝光,并且微电子特征被不适当地形成在晶片120上。因此,剂量误差的最小化或减小其是剂量和目标剂量之间的差异,以及剂量误差在可接受范围内的控制,对于光刻系统100的准确和有效性能是重要的。光源105的增益关系的非线性可能导致对于光源105和或光刻系统100的各种性能挑战。控制系统150补偿非线性并且在几个方面改善光学系统100和或光源105的性能。例如,控制系统150可以改善曝光工艺的稳定性并且改善剂量的控制。在光学系统100的操作期间,光刻曝光装置115可以从源105请求特定量的光学能。控制系统150估计增益关系和光源105能够实时产生的能量的最大量。如果光刻曝光装置115预期光束160将提供比实际接收的更多的光学能量,则曝光工艺可能变得不稳定和或剂量误差可能增加。控制系统150可以减少或防止在所请求的能量和接收到的能量的量之间的不匹配的负面影响。例如,如果光刻曝光装置115请求一定量的光学能量,该光学能量的量大于光源105能够产生的量,则控制系统150可以提供信号到控制系统123,该信号包括指示将在光刻曝光装置115处实际地被接收到的量的数据。另外,控制系统123可以优化其控制参数以保持在能量的可实现的范围内,从而防止不稳定的可能性。此外,与缺少具有控制系统150的特征的控制系统的系统相比,控制系统150可以提供增益关系的更准确的估计并且还可以更加快速地提供估计。例如,在缺少控制系统150的光刻系统中,光刻曝光装置115可以通过发送抖动信号到光源105来估计光源105的增益。抖动信号不包含输入的全部范围。因为光源105的增益是非线性的,所以由抖动信号确定的增益对于光源105可以接收的输入的全部范围来说是不准确的。通过实时地补偿光源105的增益的非线性并且利用或不利用抖动信号,控制系统150通过光刻曝光装置115避免了不准确校准的潜在问题。另外,在存在同样存在于系统100中的噪声的情况下,小幅度抖动信号可能难以被分析。因此,仅用抖动信号估计增益关系可能是缓慢的。使用较大幅度的抖动信号可能影响剂量性能。控制系统150提供了对剂量性能具有较少或没有影响的更快的增益估计。另外,通过补偿光源105的非线性,控制系统150使光源105相对于光刻曝光装置115用作线性系统。结果,光刻曝光装置115的实际剂量性能可以与预期的或理论的剂量性能相匹配。在参考图4-8更详细地讨论控制系统150之前,讨论了示例性光刻系统200。还参考图2,示出了示例性光刻系统200的框图。在光刻系统200中,示例性光源205被用作光源105图1。光源205产生脉冲光束260,该脉冲光束260被提供给光刻曝光装置115。光源205可以是,例如,输出脉冲光束260其可以是激光束的准分子激光器光源。当脉冲光束260进入光刻曝光装置115时,它被引导穿过投影光学系统125并且投射到晶片120上。以这种方式,一个或多个微电子特征被图案化到晶片120上的光致抗蚀剂上,然后被蚀刻和被清洁,并且重复该工艺。光刻系统200还包括图2的示例中的控制系统150,其被连接到光源205的部件以及光刻曝光装置115,以对系统200的各种操作进行控制。在图2所示的示例中,光源205是两级激光器系统,该激光器系统包括主振荡器MO212,其提供种子光束224到功率放大器PA230。功率放大器230从主振荡器212接收种子光束224,并且放大种子光束224以生成用在光刻曝光装置115中的光束260。例如,主振荡器212可以发射脉冲种子光束,种子脉冲能量约为1毫焦耳mJ每脉冲,并且这些种子脉冲可以由功率放大器230放大到大约10至15mJ。主振荡器212包括放电室240,放电室240具有两个细长电极217、增益介质219其为气体混合物以及风扇,风扇用于使气体在电极217之间循环。在放电室240的一侧上的线缩窄模块216和放电室240的第二侧上的输出耦合器218之间形成谐振器。线缩窄模块216可以包括衍射光学器件诸如,光栅,其精细地调谐放电室240的光谱输出。主振荡器212还包括:线中心分析模块220,其接收来自输出耦合器218的输出光束;以及光束耦合光学系统222,其根据需要修改输出光束的大小或形状以形成种子光束224。线中心分析模块220是测量系统,该测量系统被用来测量或监测种子光束224的波长。线中心分析模块220可以被放置在光源205中的其它位置处,或者可以被放置在光源205的输出处。在放电室240中使用的气体混合物可以是适于产生应用所需的波长和带宽的光束的任何气体。对于准分子激光器源,气体混合物可以包含:惰性气体稀有气体,例如,氩气或氪气;卤素,例如,氟气或氯气;以及除作为缓冲气体的氦气和或氖气之外的痕量氙气。气体混合物的具体示例包括:氟化氩ArF,其以大约193nm的波长发射光;氟化氪KrF,其以大约248nm的波长发射光;或者氯化氙XeCl,其以大约351nm的波长发射光。在通过向细长电极217施加电压的高压放电中,准分子激光器增益介质气体混合物以短例如,纳秒电流脉冲被泵送。功率放大器230包括光束耦合光学系统232,该光束耦合光学系统232从主振荡器212接收种子光束224并且引导该光束穿过放电室240,并且引导到光束转向光学元件252,该光束转向光学元件252修改或改变种子光束224的方向,以便它被送回到放电室240内。放电室240包括:一对细长电极241;增益介质219,其为气体混合物;以及风扇,用于使气体混合物在电极241之间循环。输出光束260被引导穿过带宽分析模块262,光束260的各种参数诸如,带宽或波长可以在带宽分析模块262处被测量。输出光束260还可以被引导穿过脉冲展宽器,输出光束260的脉冲的每个脉冲在脉冲展宽器处在时间上被拉伸例如,在光学延迟单元中,以调整撞击光刻曝光装置115的光束的性能特性。控制系统150可以被连接到光源205的各种部件。例如,控制系统150可以通过将一个或多个信号发送到光源205,来控制光源205何时发射光脉冲或者包括一个或多个脉冲的光脉冲的突发burst。光束260可以包括在时间上彼此分开的一个或多个突发。每个突发可以包括一个或多个光脉冲。在一些实现中,突发包括数百个脉冲,例如,100-400个脉冲。图3A-3C提供了光源205中的脉冲的产生的概况;图3A示出了根据时间变化的晶片曝光信号300的振幅;图3B示出了根据时间变化的门控信号315的振幅;并且图3C示出了根据时间变化的触发信号的振幅。控制系统150可以被配置为发送晶片曝光信号300到光源205以控制光源205来产生光束260。在图3A中所示的示例中,晶片曝光信号300在时间段307内具有高值305例如,1,在该时间段307期间光源205产生光脉冲突发。否则,当晶片120未被曝光时,晶片曝光信号300具有低值310例如,0。参考图3B,光束260是脉冲光束,并且该光束260包括脉冲突发。控制系统150还通过发送门控信号315到光源205,来控制脉冲突发的持续时间和频率。在脉冲突发期间,门控信号315具有高值320例如,1,并且在连续的突发之间的时间期间,门控信号315具有低值325例如,0。在所示的示例中,具有高值的门控信号315的持续时间也是突发316的持续时间。参考图3C,控制系统150还控制具有触发信号330的每个突发内的脉冲的重复率。触发信号330包括触发部分340,其中一个触发部分被提供到光源205以使光源205产生光脉冲。每当要产生脉冲时,控制系统150可以发送触发340到源205。因此,由光源205产生的脉冲的重复率两个紧邻的脉冲之间的时间可以由触发信号330设置。在图3C的示例中,在两个紧邻的脉冲之间的时间是两个紧邻的触发部分之间的时间,并且显示为Δt。如上文所讨论的,当通过施加电压到电极217来泵送增益介质219时,增益介质219发射光。当电压以脉冲形式被施加到电极217时,从介质219发射的光也是脉冲的。因此,脉冲光束260的重复率由电压施加到电极217的速率确定,其中电压的每次施加都产生光脉冲。光脉冲通过增益介质219传播,并且通过输出耦合器218离开室214。因此,通过周期地重复地向电极217施加电压来产生一系列脉冲。例如,触发信号330可以被用于控制到电极217的电压施加以及脉冲的重复率,对于大多数应用,该脉冲的重复率可以在大约500和6000Hz之间的范围内。在一些实现中,重复率可以大于6000Hz,并且可以是,例如12000Hz或更大。来自控制系统150的信号还可以被用于分别控制在主振荡器212和功率放大器230内的电极217、241,以用于控制主振荡器212和功率放大器230的各自的脉冲能量,并因此控制光束260的能量。重复脉冲光束260可以具有在几十瓦范围内的平均的输出功率,例如,从大约50W到大约130W。在输出处的光束260的辐照度即,每单位面积的平均功率可以在从60Wcm2至80Wcm2的范围内。可以通过改变施加到电极217和或电极241的电压量,来调整由光源205产生的能量的量。由光源产生的脉冲中的能量的量和施加到电极217和或电极241的电压之间的关系是非线性的。还参考图4,图表400示出了与光学系统的输入和输出相关的示例性增益关系472。例如,光学系统可以是主振荡器212和或功率放大器230,或者光源205。例如,光学系统的输出可以是由主振荡器212和或功率放大器230产生的光学能量,或者由光源205其包括主振荡器212以及功率放大器230产生的光学能量。例如,输入可以是施加到电极217和或电极241的电压量。光学系统具有从Imin到Imax的输入范围,如在图4中的x轴上所示。输入范围具有从Omin到Omax的对应的输出范围,如图4中的y轴上所示。最小输出Omin是在最小输入Imin处产生的光学系统的输出,并且最大输出Omax是由光学系统响应于最大输入Imax的施加而产生的输出。增益关系472是非线性的。换而言之,光学系统的输出不随着光学系统的输入线性地改变。控制系统150补偿增益关系472的非线性,如下所讨论的。为了产生光脉冲i,输入Ii例如电压被施加至光学系统。光学系统作为响应而产生输出Oi。输出Oi可以是由光学系统产生的光脉冲i中的光学能量的量。为了产生光脉冲i,光学系统在操作点474处操作,操作点474由输入Ii的值和输出Oi的值定义。在操作点474附近,增益关系472具有局部斜率475。局部斜率475是输入471i和输出471o的范围之上的增益关系472的斜率。局部斜率475是增益关系472的足够小的部分,使得局部斜率475是线性的。例如,斜率475可以使用组成整个输入范围的10%或更小的测量值来确定。如在下文中参考图6所讨论的,斜率475根据针对操作点474周围的输入范围的输出的测量值来确定。因为增益关系472是非线性的,增益关系472的斜率在其它操作点附近可以不同。附加地,可以假设增益关系472的斜率由于光学系统的性质而在某些操作点处是已知的。例如,当最大输入被提供时,光学系统达到饱和。因此,增益关系472的斜率在最大输入如图4中的操作点476所示处是零。如下文所讨论的,控制系统150基于相对有限量的测量信息估计增益关系472。增益关系472可以在时间上改变并且当光学系统产生光时可以被更新。例如,可以针对由光学系统产生的每个脉冲更新增益关系472。以这种方式,控制系统150适于在增益关系472中改变并且改善光源和或包括光学系统的光刻系统的性能。附加地,不同的光学系统可以具有不同的增益关系。因为在光学系统的操作期间控制系统150估计并且确定增益关系472,所以控制系统150不限定于与特殊的光学系统或光学系统的特殊类型一起使用。在光学系统操作期间,控制系统150基于光学系统的已知的行为使用相对小量的测量数据以及假设来估计增益关系472。参考图5,示出了示例性光学光刻系统500的框图。系统500包括光源505,光源505将脉冲光束560由短划线表示提供给光刻曝光装置115。光源505可以与光源105和205相似,或者光源505可以是光源205的部件。例如,光源505可以是主振荡器212或者是功率放大器230。光源505具有非线性增益关系诸如图4的非线性增益关系472。控制系统550将输入信号552提供给光源505,并且光源505响应于输入信号552而产生光束560。光源505根据输入信号552中的信息和或数据产生脉冲光束560。在第i-1个脉冲穿过光刻曝光装置115之后,控制系统550从光刻曝光装置115的控制系统123接收控制信号551i-1。控制信号551i-1包括指示光源505的能量目标的信息,并且控制信号551i-1还可以包括指示在光刻曝光装置115处或者在光源505和装置115之间的测量的能量的量的信息。能量目标是用于晶片曝光工艺的能量的期望的量。控制系统550处理控制信号551i-1,并且当施加到光源505时,控制系统550确定将产生具有能量的期望的量的光脉冲的电压量。控制系统550基于所确定的电压生成控制信号552i并且将信号552提供给光源505。信号552包含足以使光源505处的电压源或其它机构向电极施加特定的量的电压的信息。响应于电极的激励,光源505生成光束560的脉冲i。脉冲i传播到光刻曝光装置115。在光束160传播到光刻曝光装置115之后,测量例如,通过检测器122光刻曝光装置115处的能量的实际量。控制系统123生成控制信号551i,控制信号551i包括指示脉冲i中的测量的能量的量的信息。控制信号551i还可以包括附加信息,诸如目标能量。由控制信号551i指示的目标能量可以与由控制信号551i-1指示的目标能量相同或不同。在系统100操作时继续提供控制信号551和552的实例,并且可以为由光源505产生的每个脉冲提供控制信号551和552的实例。控制系统550包括补偿模块554以及增益估计器555,增益估计器555包括缓冲器556。补偿模块554包括适配模块553。补偿模块554利用等式1中所示的三阶多项式对光源505的增益关系进行建模:EV=aV3+bV2+cV+d等式1,其中E是光源505的输出的估计例如,光脉冲中的光学能量,V是光源505的输入例如,施加到光源505中的光学系统的电极的电压,并且a、b、c和d是具有最初未知的值的三阶多项式的系数。如下文参考图6所讨论的,V可以是已经被低通滤波的电压。系数a、b、c和d的值是基于光源505的已知的特性和行为以及测量值根据假设确定的。例如,可以求解基于假设以及测量值的四个等式,以提供系数a、b、c和d的值的估计。四个等式可以是下文所讨论的等式2-5,从等式2开始:EVm=Em等式2,在等式中,Em和Vm是测量值,其中Em是由光学系统响应于施加到光学系统的电压Vm而产生的能量。Em可以是在许多脉冲上产生的能量的平均值,并且Vm可以是为产生那些脉冲而施加的电压的平均值。使用平均值可以最小化或减小噪声对系数a、b、c和d的值的估计的影响。Vm和Em一起表示光学系统的测量的操作点。例如,Emi是脉冲i中的能量,并且Vmi是为产生脉冲i而施加到光学系统的电压。等式3-5如下:EVmin=Emin等式3,其中Emin是当向电极最小量的电压时,由光源505产生的能量,EVmax=Emax等式4,其中EVmax是当向电极施加最高可能的电压时,由光源505产生的能量,其中s是增益关系的在最高可能的电压处的斜率。假设增益关系的斜率在Vmax处已知。例如,可以假设增益关系的斜率在Vmax处为零。假设的斜率可以是校准一次的参数例如,当在客户现场制造或安装光源505时或者是针对光源505周期性地确定的参数例如,每次光源505被服务或者以预定的和周期性的时间间隔被服务。因此,假设等式5中的s为零。在等式3和4中,Vmin和Vmax是固定值,其表示可以施加到光学系统的电压的极限。可以基于光源505的特性来假设Vmin和Vmax的值。Emin和Emax表示当Vmin和Vmax的电压分别施加到电极时由光源505产生的能量的量。求解等式2-5以确定未知的系数a、b、c和d的值。如参考图6更详细地讨论的,在给定的输入电压处测量的输出能量和由补偿模块554预测的能量之间的任何误差被用于估计光学系统的增益关系。增益估计器555包括缓冲器556。控制系统550还包括:电子存储装置557、电子处理器558以及输入输出接口559。在一些实施例中,缓冲器556是电子存储装置557的一部分。缓冲器556可以存储测量的数据,诸如响应于输入电压而产生的测量的能量。电子处理器558包括:适用于计算机程序的执行的一个或多个处理器诸如,通用或专用微处理器,以及数字计算机的任何类型的任何一个或多个处理器。通常,处理器从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。电子处理器558可以是任何类型的电子处理器。电子存储装置557可以是易失性存储器,诸如RAM,或非易失性存储器。在一些实现中,电子存储装置557可以包括非易失性和易失性部分或部件。电子存储装置557存储可能作为计算机程序的指令,该指令在被执行时,使处理器558与控制系统550中的其它部件、光刻曝光装置115和或光源505通信。例如,指令可以是使电子存储装置557将测量的电压和能量值存储在缓冲器556中的指令。指令可以是使电子处理器558分析存储的数据并且基于存储的数据生成电压信号的指令。IO接口559是任何类型的电子接口,其允许控制系统550利用运算符、光源505和或在另外的电子设备上运行的自动过程来接收和或提供数据和信号。例如,IO接口559可以包括视觉显示器、键盘或通信接口中的一个或多个。图6是用于控制光源诸如光源105或光源205的示例性过程600的流程图。光源可以是光源的子系统,诸如主振荡器212或者功率放大器230。例如,可以通过控制系统150或控制系统550来执行示例性过程600。参考图5的光学系统500讨论过程600。在过程600的讨论中,光束560的脉冲由i索引。因此,对于脉冲i,脉冲i-1是紧接在脉冲i之前发生的脉冲,并且脉冲i+1是紧接在脉冲i之后发生的脉冲。表示为552i的控制信号552的实例是控制信号552,该控制信号552被施加到光源505以产生第i个脉冲。表示为551i的控制信号551的实例是在第i个脉冲已经到达光刻曝光装置115之后接收的控制信号551。控制系统550访问由光学系统产生的能量的量的指示605。在一些实现中,所访问的能量的量的指示可以是已经进入光刻曝光装置115并且曝光晶片120的脉冲的能量。在这些实现中,所访问的指示是在检测器122处测量的能量的量的指示。控制系统可以通过接收控制信号151的实例诸如控制信号551i并且处理信号以提取指示接收的能量的量的数据,来访问在检测器122处测量的能量的量的指示。所访问的能量的量的指示可以是光刻系统中其它地方的能量的量的指示。例如,在一些实现中,由光学系统产生的能量的量的指示可以是从光源505发射的尚未进入光刻曝光装置115的脉冲中的能量的量的指示。在这些实现中,当脉冲朝向光刻曝光装置115传播时,能量的量的指示可以来自接收脉冲的一部分的传感器或检测器。在一些实现中,由光源505产生的能量的量的指示可以是在光源505内测量的能量的量的指示。控制系统550访问施加到光源505的电压量610。例如,控制系统550可以访问施加到光源505和或光源505的部件的与测量的能量的量相关联的的电压量。与测量的能量的量相关联的电压是为了产生所测量的能量而施加到光源的电压。在这个示例中,测量的能量来自脉冲i,并且施加到光源505的与测量的能量相关联的电压是由控制信号552i指示的电压。测量的能量的量和施加的电压量表示光源505的测量的操作点Vi,Ei,其中Vi是为产生脉冲i而施加的电压并且Ei是脉冲i的测量的能量。测量的操作点值Vi和Ei可以存储在缓冲器556或电子存储装置557中。缓冲器556针对多个脉冲中的每个脉冲累积测量的操作点值,并且可以针对由光源505产生的每个脉冲存储测量的操作点值。在一些实现中,缓冲器556可以存储50个脉冲的测量的操作点。附加地,可以对存储在缓冲器556中的测量的操作点值进行低通滤波,以去除与其他测量的操作点差别很大的任何测量的操作点。例如,应用低通滤波器可以去除或平滑具有接近Emax的能量的测量的操作点。具有接近或处于Emax的能量的操作点可能指示误差状况。此外,可以对测量值进行高通滤波。应用高通滤波器可以消除能量或电压中缓慢漂移的影响。因此,对缓冲器556中的数据进行滤波可以消除或减小在误差状况下获得的测量的操作点的影响。不同的滤波器可以被用于补偿模块554其基于等式1估计光源505的增益关系和增益估计器555其使用缓冲器556中的数据来估计增益关系在光源505的操作点处的斜率。低通滤波器可以应用于补偿模块554中使用的数据,并且高通滤波器可以应用于增益估计器555中使用的数据。等式6是可以施加到缓冲器556中存储的数据的低通滤波器的示例。等式7和8是等式6的示例,等式6是基于测量的电压V来确定低通滤波器电压Vlpf的低通滤波器结构的示例:Vlpfi=Vlpfi-1+FG*Vi-Vlpfi-1等式6其中:Vlpfi是针对脉冲i的经低通滤波的电压,Vlpfi-1是针对脉冲i-1的低通滤波器电压因此,这个值是先前计算的和已知的,Vi是针对脉冲i的测量的电压,FG是滤波器增益。FG是可调节且已知的数值,该数值是低通滤波器的参数。等式6的低通滤波器可以帮助减少噪声和非典型的测量值的影响。例如,等式6的低通滤波器可以减少测量的电压的影响,该测量的电压远大于与其它的脉冲相关联的测量的电压。当使用等式2-5估计系数a、b、c和d时,可以使用经低通滤波的电压Vlpf来代替测量的电压V。经低通滤波的能量Elpf是由等式1的模型针对V=Vlpf预测的能量。附加地,可以对测量的电压和能量值进行高通滤波。等式7和8高通滤波器结构的示例,该高通滤波器结构可用于对测量的电压和能量值进行高通滤波:Vhpfi=FG*Vhpfi-1+Vi-Vi-1等式7其中:Vhpfi是针对脉冲i的高通电压值,Vhpfi-1是针对脉冲i-1的高通电压值因此,这个值是先前计算的和已知的,Vi是针对脉冲i的测量的电压,FG是滤波器增益,并且Vi-1是针对脉冲i-1的测量的电压。用于高通滤波器的滤波器增益可以与用于低通滤波器的滤波器增益不同。等式8如下:Ehpfi=FG*Ehpfi-1+Ei-Ei-1等式8其中:Ehpfi是针对脉冲i的高通滤波能量值,Ehpfi-1是针对脉冲i-1的高通滤波能量值因此,这个值是先前计算的和已知的;FG是滤波器增益,Ei是针对脉冲i的测量的能量,并且Ei-1是针对脉冲i-1的测量的能量。高通滤波器诸如等式7和8的高通滤波器可以帮助防止测量的能量和或电压中的缓慢漂移的存在破坏增益关系的估计。如等式7和8中所示,可以使用相同的高通滤波器结构对能量和电压进行高通滤波。经高通滤波的电压和或能量值可以例如被存储在缓冲器556和或电子存储装置557中。根据预期的能量的量和测量的能量的量来确定能量误差615。预期的能量的量Eoi是由补偿模块554使用等式1和所访问的电压的量Vi估计的能量的量。换而言之,预期的能量的量Eoi是通过增益关系预测的能量的量,如等式1所表示的,其中等式1的V是Vi,其表示为了产生脉冲i而实际施加到光源505的电极的电压量。如参考图5所讨论的那样确定在等式1中表示的模型的系数a、b、c和d。通过比较预期的能量的量Eoi和测量的能量的量Ei来确定针对脉冲i的能量误差Eerri。例如,能量误差Eerr可以是预期的能量的量和测量的能量的量之间的差值,如等式9中所示:Eerr=E-Eo等式9其中E是测量的能量的量,并且Eo是基于等式1的预测的或预期的能量的量。基于测量值估计增益关系在Ei,Vi处的估计的局部斜率620,Ei,Vi是产生脉冲i的光源505的测量的操作点。可以通过增益估计器555估计增益关系的估计的局部斜率。可以使用跨越总输入范围的一部分的输入值来估计估计的局部斜率,并且该部分可以是光源的总输入范围的10%或更少。增益关系在Ei,Vi处的斜率由mi表示。局部斜率m由增益估计器555确定并且基于存储在缓冲器556中的操作点数据。存储在缓冲器556中的操作点数据可以是分别根据等式7和8已经被高通滤波的电压和能量值。还参考图4,假设局部斜率m是线性的。使用针对基于等式10的N个脉冲索引为i的数据来估计局部斜率m:其中:ei和vi是在等式8和7中分别确定的高通滤波的电压和能量值,并且存储在缓冲器556中;并且N是来自缓冲器556的样本的数目。例如,N可以是50。可以使用缓冲器556中的全部或一部分数据来估计局部斜率m。例如,可以仅使用具有足够接近当前测量的电压和能量值Vi和Ei的操作点值来估计局部斜率m。例如,可以使用如下操作点值来估计局部斜率m,其中操作点的电压与Vi之间的差值的绝对值不大于预定阈值,以帮助确保估计的局部斜率是准确的。根据估计的局部斜率m和预期的斜率mo确定斜率误差625。根据等式1的模型的一阶导数来确定预期的斜率mo,设定V=Vlpf。增益关系的一阶导数用公式11表示:其中:V是要确定预期斜率的电压;mo是在电压V处的预期的或预测的斜率;并且如参考图5所讨论的那样确定系数a、b和c。在这个示例中,V=Vlpfi,其是根据等式6为了产生脉冲i而施加到电极的电压的经低通滤波的值,并且预期的斜率是moi,其是在与脉冲i相关联的操作点Vlpfi,Elpfi处的预期的斜率。可以通过比较估计的局部斜率mi和预期的斜率moi来确定斜率误差merr。例如,merr可以是估计的局部斜率mi和预期的斜率moi之间的差值,如由等式12所表示的:merr=m-mo等式12,其中:m是光源505的操作点处的估计的斜率;并且mo是那个操作点处的预期的斜率。继续上文的示例,对于操作点Vlpfi,Elpfi,m是mi,并且mo是moi。基于斜率误差和能量误差中的一个或多个误差来确定一个或多个操作指标的值630。更新光学系统505的增益关系635。更新的增益关系使输入值的整个范围与对应的输出值相关联。操作指标是与光源505的增益关系相关联的任何参数,该增益关系可以在源505操作并且产生光束160时随时间改变。例如,操作指标可以是Emin和Emax,Emin和Emax是当最小和最大电压分别施加到光源505时产生的能量。基于从光源505测量的数据,随时间调整或改变操作指标的值。可以由适配模块553确定操作指标的值并且将其提供给补偿模块554。补偿模块554使用操作指标的所确定的值来更新光源505的增益关系。例如,可以使用所确定的操作指标来确定等式1的系数的更新的或当前的值,其中操作指标的更新的或当前的值在等式2-5中被使用。以这种方式,适配模块554向补偿模块553提供数据,该数据允许增益关系的估计随时间调整。可以使用一组探索或者条件来确定如何调整操作指标。例如,探索可以基于光源505的已知的性能和或过去的性能过程600。探索可以评估所施加的电压Vi、经低通滤波的电压Vlpf、局部斜率m、预期的或预测的斜率mo、和或斜率误差merr,来确定操作指标或指标的值的调节或调整。例如,可以基于增益估计器555是否正在产生已经收敛的斜率的估计或可能接近实际斜率的估计来确定探索。为了确定增益估计器555是否已经收敛,将所测量的电压Vi与经低通滤波的电压Vlpf进行比较,并且将斜率误差merr与阈值进行比较。如上文所讨论的,低通滤波器用于去除远离标称操作电压的电压。如果经低通滤波的电压与所测量的电压之间的差值高于阈值,则所测量的电压Vi可能是异常值,并且增益估计器555的估计可能还未收敛。类似地,如果merr的绝对值高于阈值,则增益估计器555的估计可能还未收敛。在这些情况下,等式9的能量误差Err被用来更新增益关系。例如,并且参考图7A,从操作点778确定的能量误差Eerr被用来调整操作指标Emax、Emin和Elpf并且移位增益关系772,使得更新的增益关系772a预测在所测量的电压Vi处等于Ei的能量。在这个示例中,操作指标Emax适应于Emax_a、Emin适应于Emin_a、并且Elpf适应于Elpf_a。如果差值低于阈值,则增益估计器555可能已经收敛,并且与直接电压测量值相比可能提供更可靠的信息。当增益估计器555可能已经收敛时,使用等式12的斜率误差merr和估计的局部斜率m来调整操作指标Emax和Emin。例如,并且参考图7B,可以基于斜率误差merr和估计的局部斜率m来设置增益关系在如778B所示的操作点Vlpf,Elpf处的斜率。可以通过观察光源505或根据光源505的特性诸如可以施加到光源505的电压的全部可能范围来确定阈值,该阈值用于比较所测量的电压Vi与经低通滤波的测量电压Vlpf之间的差值的绝对值。其它探索可以被用来代替或者补充基于所测量的电压Vi与经低通滤波的电压Vlpf之间的差异的探索。例如,探索可以基于估计的斜率mo随着输入电压的增加而减小的规定。参考图8,图表800示出了光源505的示例性估计的斜率或增益的绘图,估计的斜率或增益根据通过控制系统150的模拟而获得的脉冲数目变化。图表包括:使用仅抖动技术用点划线示出估计的增益、使用过程600用短划线示出估计的增益mo、以及测量的增益用实线示出。如图8中所示,与仅使用抖动来估计增益的技术相比,使用过程600估计的增益更接近于整个脉冲突发上的测量的增益,并且在整个脉冲突发上也更加恒定。此外,使用过程600估计的增益还更快地适应系统中的变化,该变化导致脉冲20000处的真实增益中的变化。如图表800中所示,大约200个脉冲之后,使用过程600估计的增益接近于真实的测量的增益。使用仅抖动估计的增益不容易适应变化。其它实现在权利要求的范围内。例如,即使先前未知使用了抖动信号并且不改变现有的抖动信号,过程600可以用在包括用来估计增益关系的抖动信号的遗留系统中。在这些实现中,抖动信号其可以是施加到光源的电压信号被反射为光源的测量的输出的一部分,并因此在上文所讨论的过程600中进行了说明。

权利要求:1.一种方法,包括:访问光刻系统的光源的输出的指示,所述光源与输入值的范围以及输出值的对应的范围相关联;访问被提供给所述光刻系统的所述光源的输入的指示,所提供的输入与所访问的所述光源的所述输出的所述指示相关联;根据预期输出量和所访问的所述光源的所述输出的所述指示确定输出误差;估计与所访问的被提供给所述光源的所述输入的所述指示相关联的局部增益;根据所估计的局部增益和预期的局部增益确定增益误差;基于所述输出误差和所述增益误差中的一个或多个误差来估计所述光源的一个或多个操作指标的当前值;以及基于所估计的所述一个或多个操作指标的当前值来更新用于所述光源的增益关系,所述增益关系使所述输入值的范围与预期的输出值的对应的范围相关。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述输入值包括电压值,所述输出值包括能量值,以及所述一个或多个操作指标包括最小输出能量和最大输出能量,所述最小输出能量是由所述光源响应于最小电压输入的施加而产生的能量的量,所述最大输出能量是由所述光源响应于最大输入电压的施加而产生的能量的量。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述增益关系包括由四个系数定义的三阶多项式,并且所述方法进一步包括:基于所访问的所述光源的所述输出的所述指示、所访问的所述光源的所述输出的所述指示、所述增益关系在所述光源的最大输入处的假设的斜率、假设的最小输入值、假设的最大输入值、以及所估计的所述一个或多个操作指标的当前值,来确定所述四个系数中的每个系数的值。4.根据权利要求3所述的方法,进一步包括:根据初始增益关系确定所述预期输出量,所述初始增益关系包括由四个系数定义的三阶多项式;以及基于所访问的所述光源的所述输出的所述指示、所访问的所述光源的所述输出的所述指示、所述增益关系在所述光源的最大输入处的假设的斜率、所述假设的最小输入值、所述假设的最大输入值、以及所述一个或多个操作指标的已知值,来确定所述四个系数中的每个系数的值。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述一个或多个操作指标的已知值是假设的值或者先前确定的值。6.根据权利要求4所述的方法,进一步包括根据所述初始增益关系以及所访问的被提供给所述光源的所述输入的所述指示来确定所述预期的局部增益。7.根据权利要求6所述的方法,其中确定所述预期的局部增益的量包括使用增益估计器,所述增益估计器包括被配置为存储增益数据的缓冲器,所述增益数据包括所述光源的多个操作点,每个操作点包括被提供给所述光源的输入以及所述光源的对应的输出。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述多个操作点中的每个操作点包括被提供给所述光源的电压量以及在光刻曝光装置中的传感器处的测量的能量的量。9.根据权利要求7所述的方法,其中使用所述增益估计器确定所述预期的局部增益的量包括确定线的斜率,所述线表示至少一些所述电压量与存储在所述缓冲器中的测量的能量的对应量之间的线性关系。10.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:使用经更新的增益关系来确定被提供给所述光源的输入;生成表示所确定的被提供给所述光源的所述输入的信号;以及将所生成的信号提供给所述光源。11.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:对所访问的所述输出的所述指示进行滤波以生成经滤波的输出;以及对所访问的输入的所述指示进行滤波以生成经滤波的输入,其中确定输出误差包括基于所述经滤波的输出以及所述预期输出量来确定输出误差。12.根据权利要求1所述的方法,其中所述光源被配置为发射脉冲光束,并且针对所述光束中的多个暂时连续的脉冲中的每个脉冲更新所述增益关系。13.一种控制光刻系统中的光源的方法,所述方法包括:接收与所述光源的输出指标相关联的测量值的指示,所述测量值与由所述光源产生的光的脉冲中的能量相关;访问与所述光源相关联的操作指标的值;基于所述输出指标的所述测量值的所述指示以及所述操作指标的所述值来估计所述输出指标与输入指标之间的关系,所述输入指标与被施加到所述光源的激励的量相关;根据所估计的关系确定所述输出参数的预期值;比较所述测量值的所述指示与所述预期值,以确定误差指标;基于所确定的误差指标来调整所述操作指标的值以及所估计的关系;基于经调整的所估计的关系来调整与所述光源相关联的所述输入指标的值;以及向所述光源提供经调整的所述输入指标的值,其中针对从所述光源发射的多个光学脉冲中的每个光学脉冲调整所估计的所述输出指标与所述输入指标之间的关系,所述多个脉冲包括至少一些暂时连续的脉冲。14.根据权利要求13所述的方法,其中所述输出指标包括从所述光源发射的光学脉冲的能量,并且所述输入指标包括被配置为施加到所述光源的部件的电压量。15.根据权利要求14所述的方法,其中所述光束的测量的能量的所述指示是在由所述光刻系统的光刻曝光装置曝光的晶片处测量的能量,并且从所述光刻曝光装置接收所述测量的能量的所述指示。16.根据权利要求13所述的方法,其中访问操作指标的值包括访问最小输出能量和最大输出能量的值,所述最小输出能量是由所述光源响应于最小电压输入的施加而产生的能量的量,所述最大输出能量是由所述光源响应于最大输入电压的施加而产生的能量的量。17.一种光刻系统,包括:光源,被配置为发射脉冲光束;光刻曝光装置,包括光学系统,所述光学系统被定位成在所述光学系统的第一侧处接收来自所述光源的所述脉冲光束,并且在所述光学系统的第二侧处发射所述脉冲光束;以及控制系统,被耦合到所述光源和所述光刻曝光装置,所述控制系统被配置为:访问与所述光源相关联的操作指标的值;基于所测量的能量的指示以及所述操作指标的值来估计一个或多个参数,所述一个或多个参数定义在所述光源的输出指标和输入指标之间的关系;根据所述关系确定所述输出指标的预期值;比较所述测量值的所述指示和所述预期值,以确定误差指标;基于所确定的误差指标来调整所述操作指标的所述值以及所述增益关系;基于经调整的增益关系来调整与所述光源相关联的所述输入指标的值;以及将经调整的所述输入指标的值提供给所述光源。18.根据权利要求17所述的光刻系统,其中所述输入指标包括电压量,并且被配置为将经调整的所述输入参数的值施加到所述光源的所述控制系统包括被配置为提供信号的所述控制系统,所述信号包括指示要施加到所述光源的部件的所述电压量的信息。19.根据权利要求17所述的光刻系统,其中所述光源包括:电极和增益介质,并且其中所述控制系统被配置为提供信号,所述信号包括指示要施加到所述光源的所述电极的电压量的信息。20.根据权利要求17所述的光刻系统,其中所述光刻曝光装置被配置为在所述光学系统的所述第二侧处接收晶片,并且进一步包括在所述光刻曝光装置的所述光学系统的所述第二侧处的传感器,所述传感器被配置为测量所述光学系统的所述第二侧处的光学能量的量并且将所测量的所述光学系统的所述第二侧处的能量的量的所述指示提供给所述控制系统。

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