[發明專利]串行同步控制系統

有效

• 申請號: 201210587448.9
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103901832A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 方欣
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G05D3/12;G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及集成電路制造工藝，特別涉及一種串行同步控制系統。

背景技術

光刻機是集成電路加工過程中最關鍵的設備。在步進掃描投影光刻機中，如圖1所示，光束10通過一個狹縫11并透過照明系統投影到掩膜面12上，承載掩模面12的掩模臺15以設定好的速度V1通過該光束10。同時，承載硅片13的工件臺16在透鏡14下方沿與V1相反的方向以速度V2運動。為了實現上述功能，掃描光刻機中需要實現對掩模臺15和工件臺16的高精度位置測量和對工件臺16、掩模臺15運動的精確同步伺服控制。

現有技術中步進掃描投影光刻機的同步控制系統，包括同步總線控制器、運動控制卡和激光計數卡，并且所述同步總線控制器、運動控制卡和激光計數卡之間以及激光計數卡的位置采樣數據及同步狀態，均是采用自定義的同步總線SDB（存儲體數據總線）進行數據交換，并且所述同步總線控制器、運動控制卡和激光計數卡集成在同一個VME（Versa?Module?Eurocard）控制機箱內。然而利用該同步控制系統實現掃描投影光刻機工件臺、掩模臺高精度位置測量和運動控制時，其用于測量工件臺掩模臺位置數據的激光計數卡和用于對工件臺掩模臺高精度運動控制的運動控制卡的數量，受SDB同步總線的尋址方式及VME控制機箱槽位數量的嚴格限制。也就是說，利用該同步控制系統，工件臺掩模臺的位置測量軸和運動驅動軸的數量受到了嚴格限制，從而限制了工件臺掩模臺測量軸和驅動軸的數量擴展。

為了解決上述問題，一個簡單有效的方法就是實現工件臺掩模臺位置測量分系統和運動控制分系統物理上的分離，即，將兩個分系統分別集成在各自獨立的VME控制機箱內。顯然，位置測量分系統和運動控制分系統之間的精確同步伺服控制成為了問題的關鍵。

發明內容

本發明提供一種串行同步控制系統，可以實現光刻機中位置測量分系統和運動控制分系統之間的伺服同步控制。

為解決上述技術問題，本發明提供一種串行同步控制系統，包括位置測量系統、位置測量機箱、運動控制系統、運動控制機箱以及串行同步控制總線，其中，所述位置測量系統集成安裝在所述位置測量機箱內，所述運動控制系統安裝在所述運動控制機箱內，所述位置測量系統通過串行同步控制總線與所述運動控制系統相連。

所述位置測量系統包括同步數據傳輸總線、位置測量卡、同步總線控制卡以及第一數據通信卡，其中，所述位置測量卡、同步總線控制卡以及第一數據通信卡之間通過所述同步數據傳輸總線相連，所述同步總線控制卡與所述串行同步控制總線相連。

所述運動控制系統包括運動數據傳輸總線、運動控制卡、運動總線控制卡以及第二數據通信卡，其中，所述運動控制卡、運動總線控制卡以及第二數據通信卡通過所述運動數據傳輸總線相連，所述運動總線控制卡與所述串行同步控制總線相連。

所述第一數據通信卡通過一高速串行數據傳輸線與所述第二數據通信卡相連。

作為優選，所述第一數據通信卡包括第一掩膜臺數據通信卡和第一工件臺數據通信卡，所述第二數據通信卡包括第二掩膜臺數據通信卡和第二工件臺數據通信卡；其中，所述第一掩膜臺數據通信卡與第二掩膜臺數據通信卡、第一工件臺數據通信卡與第二工件臺數據通信卡之間均通過所述高速串行數據傳輸線相連。

作為優選，所述串行同步控制總線包括同步時鐘線、同步狀態線和同步信息線，其中，所述同步時鐘線和同步信息線由所述同步總線控制卡驅動，所述同步狀態線由所述運動總線控制卡驅動。

作為優選，所述同步時鐘線、同步狀態線和同步信息線均采用串行差分方式傳輸。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明通過將工件臺掩膜臺的位置測量系統和運動控制系統分別集成在兩個各自獨立的機箱內，并利用串行同步控制總線實現物理上的分離，大大增加了工件臺掩膜臺的位置測量軸和運動驅動軸的數量，同時利用串行同步控制總線也可以實現位置測量系統和運動控制系統的同步伺服控制。

附圖說明

圖1為現有技術中步進掃描投影光刻機曝光掃描的原理示意圖；

圖2為本發明一具體實施方式中串行同步控制系統的結構示意圖；

圖3為本發明一具體實施方式中串行同步控制總線的結構示意圖；

圖4為本發明一具體實施方式中同步總線控制卡的工作流程圖；

圖5為本發明一具體實施方式中運動總線控制卡的工作流程圖；

圖6為本發明一具體實施方式中串行同步控制總線的工作過程示意圖。