[發明專利]一種光刻機智能控制系統

在審

• 申請號: 201510913120.5
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN106873310A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 田佳聰
• 申請（專利權）人: 田佳聰
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種智能控制系統，尤其涉及一種光刻機智能控制系統。

背景技術

作為微電子產業的核心，光刻機經歷了接近、接觸式光刻機，步進重復投影光刻機(stepper)，步進掃描光刻機(scanner)的發展歷程，目前已進入雙工件臺(雙硅片臺)光刻機時代。光刻機性能的提升也對其自動化和智能化的程度提出了越來越高的要求。為了解決這個問題,大量以PC機為工控機的光刻機被使用。這種設計在很大程度上提升了光刻機的自動化和智能化程度，但是使用這種設計對光刻機進行控制，存在以下缺點：①鼠標和鍵盤的控制帶來使用上的局限，導致用戶體驗降低 ②功耗大,需使用風扇降溫，由此引起的機器振動會增大誤差 ③體積龐大,占用了光刻機有限空間。

近年來，IC 技術迅速發展使基于嵌入式系統、固態硬盤和無風扇結構的平板式電腦越發流行和普遍，這也為上述問題的解決提供了思路。

發明內容

本發明的目的是為了克服以PC機為工控機的光刻機的一系列缺點，設計了一種基于嵌入式處理器S3C2440 的平板電腦代替傳統的工控機，并輔以基于FPGA 芯片EP2C8Q208C8 的數據采集卡和基于AT89C52 的運動控制卡來對光刻機進行了改進，制作出了基于平板電腦的智能光刻機控制設備。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：光刻機智能控制系統由平板工控機、數據采集卡、運動控制板卡等部分構成。

所述的平板工控機(主控板卡)的主控芯片采用三星的S3C2440芯片作為微處理器，為主控芯片配置了64M的SDRAM，配置256M的NandFlash來滿足對小文件的存儲，對大文件存儲則需使用SD卡實現，配置8in(1 in=2.54cm)的觸摸屏來滿足顯示與操作的需要，觸摸屏的分辨力為800×600，采用40 針FFC 軟排線與主控制板卡進行連接。系統外設接口主要包括串口、USB 接口、網絡模塊和音頻模塊。

所述的運動控制卡采用AT89C52作為處理器，內置電磁閥和步進電機的驅動程序。配備串口通訊模塊，采用MAX232 芯片進行控制。運動控制卡中的電磁閥控制模塊使用光電耦合器耦合信號，然后通過三極管進行放大，最終驅動電磁閥。

所述的視頻采集卡包括院FPGA 控制模塊、CCD 模塊、AD 轉換模塊、USB 模塊。其中FPGA 控制模塊采用ALTERA公司的Cyclone域系列芯片EP2C8Q208C8，AD轉換模塊使用美國ADI公司的AD9945，用于將CCD 采集到的模擬圖像轉化為數字圖像；USB模塊的控制芯片為AU925A21，用于實現與平板工控機之間的圖像傳輸。

所述的光刻機智能控制系統采用Windows CE5.0作為操作系統，為了方便用戶使用，該設計在傳統控制的基礎上增加了智能控制和專家查詢功能。智能控制實現了對準到曝光的全程自動化，專家查詢功能實現了光刻工藝參數的自動匹配。實際使用時，用戶只需輸入所需的曝光結果和各項參數指標，光刻機將會自動完成整個曝光過程，并提供工藝參數參考數據。

本發明的有益效果是：本發明實現了新一代工控機小型化、低功耗、無噪音、高速穩定的目標，在嵌入式Windows CE 環境下完成了智能控制，圖像識別和光刻工藝參數智能檢索的軟件系統的設計, 可實現獨立實時地進行圖像采集、顯示、存儲和智能控制。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是系統的總體結構框圖。

圖2是平板工控機的總體結構框圖。

圖3是運動控制卡的總體結構框圖。

圖4是視頻采集卡的總體結構框圖。

圖5是智能控制的操作流程圖。

圖6是自動對準的操作流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，光刻機智能控制系統由平板工控機、數據采集卡、運動控制板卡等部分構成。板卡間的通訊如下：平板工控機與數據采集卡的通訊通過USB實現，平板工控機與數據采集卡的通訊通過串口實現。