专利名称：光刻机同步时序控制串行数据通讯方法和系统及应用的制作方法
技术领域：
本发明属于集成电路制造工艺中的光刻技术，特别是关于一种步进扫描投影光刻机同步时序控制的高速串行数据通讯方法和系统。
背景技术：
光刻是集成电路加工过程中最关键的工序，因此光刻机是集成电路加工过程中最关键的设备。国外早在多年前就已提出下一代光刻的概念，并对极紫外线光刻、电子束投影光刻、离子束投影光刻等技术进行了大量的研究，但由于工艺、生产效率、成本等诸多原因，这些技术目前仍然难以完全实用化。目前占市场主导地位的仍然是深紫外线投影光刻设备。
当前，绝大多数投入使用的是步进重复光刻机。步进重复光刻机中，整个像场同时曝光。这种系统容易设计和实现。随着市场不断提高对大尺寸、细线宽、高精度、高效率、低成本集成电路生产的需求，对半导体设备带来了前所未有的挑战。步进重复光刻机采用一次成像技术，为了增大像场要求更大直径的透镜系统作为支撑，但这一要求遇到了技术因素和经济因素的双重制约，从而限制了步进重复光刻机向更高精度、更大尺寸的芯片加工方向发展。
在这种情况下，科研人员开发了一种新型的光刻机——步进扫描投影光刻机。步进扫描光刻机中，曝光过程与步进重复光刻机有所不同。光束通过一个狭缝并透过照明系统投影到掩膜面上，掩膜以设定的匀速通过这束光。同时，硅片在透镜的下方以相反方向运动。这种步进扫描光刻机与步进重复光刻机相比，具有更低的变形和更大面积的像场；同时，承载硅片的工件台和承载掩膜的掩膜台都能够实现高速运动，使得步进扫描光刻机具有很高的生产率，从而更好地满足了市场对半导体芯片加工的需求。
步进扫描投影光刻机的基本原理见图1，图1(a)为像场与狭缝曝光区域示意图，区域10为像场，其范围大于普通的步进重复光刻机，步进重复光刻机像场通常为22*22mm2，步进扫描光刻机可达到26*33mm2，阴影所示区域11为狭缝曝光区域。图1(b)为步进扫描投影光刻机工作状态示意图，步进扫描光刻机在执行曝光扫描时，首先将硅片27上待曝光的区域移动到透镜22的下方，硅片放在工件台21上，并在曝光过程中保持匀速运动。这个运动与掩膜台23上的掩膜26和扫描狭缝单元24的运动部分在时间上和位置上是严格同步的，同时硅片表面在曝光过程中一直保持在透镜22的最佳焦平面内。照明系统25在工件台21和掩膜台23以指定速度到达指定位置时，被同步触发并开始提供曝光所需的光剂量28。
步进扫描光刻机通过掩膜台23与工件台21相对同步运动的方式，并与照明等其它子模块协同工作，实现曝光动作。由于套刻精度、关键尺寸等决定曝光质量的因素，要求光刻机中参与曝光的各个子模块在动作时序上精确同步。
步进扫描光刻机与步进重复光刻机相比，需要更加注意同步的问题，这是因为(1)对所有涉及的子模块，扫描必须在相同的时间段内完成。具体来说，工件台和掩膜台必须在完全相同的时间段内通过事先规划好的轨迹；照明系统必须在相同的时间段内提供均匀分布的正确剂量；狭缝控制系统必须与掩膜台同步地打开和关闭它的狭缝。
(2)对于所有涉及的子模块，扫描的起始时刻和结束时刻必须相同。具体而言，工件台和掩膜台必须在照明系统开始提供曝光剂量的时刻，以正确的速度到达正确的位置。
通过以上的分析可以得出，对于曝光扫描同步，要求所有涉及的子模块必须在扫描时序上取得严格一致。
另外，参与曝光的子模块需要一段时间为实际扫描做准备，这个时间段称为准备时间，主要用于激光器预充电以及工件台和掩膜台开始加速最终达到并保持在指定的速度。实际扫描时间是指照明系统提供光源、同时工件台和掩膜台以匀速运动、硅片均匀曝光、完成曝光动作所需的时间。
因此，光刻机中一次扫描是由准备阶段和实际扫描阶段构成的。
由于生产率和性能的要求，一次扫描结束后应能够直接进入到下一次扫描，而在两次扫描中间不出现停顿，这样的扫描称为连续曝光扫描。为了实现连续曝光扫描，要求在进行当前扫描的同时能够为下一次扫描准备必需的信息。连续曝光扫描中，下一次扫描的准备时间和实际扫描时间需要根据当前扫描的信息获得，因此系统只能超前一步规划；同时，连续曝光同步扫描过程中，由于外部条件的变化需要应用先前完成的扫描信息修正后续的曝光参数。
从以上的分析可以得出如下结论实现连续曝光扫描同步控制，需要特定的机制保证扫描过程中涉及的控制单元的在时间上是严格同步的；为了保证各个控制单元间的同步信号误差严格控制在允许的范围内，需要同步控制体系在时间上进行精准的控制；步进扫描投影光刻机控制系统有多个控制单元，并且控制系统非常复杂，所以需要一种强实时的通讯方式来保证各个控制单元之间的同步控制过程，步进扫描投影光刻机同步时序控制的高速串行数据通讯机制就是为多个控制单元之间的实时数据传输和同步控制而设计的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，实现步进扫描投影光刻机多个控制单元之间的实时数据通讯及其同步控制。
为实现该发明目的，本发明提供了一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯系统，上位机与工控机CPU互连，工控机CPU板和同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡连接在一起，同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡之间相连接并可进行数据交换，运动控制卡和对应的下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统通过串行数据链接相连。同步总线控制器通过同步数据总线实时向工件台运动控制卡、掩膜台运动控制卡、对准运动控制卡发布同步信息，运动控制卡接收到同步总线控制器的伺服间隔同步信号和状态同步信号，分别综合成光纤触发信号和状态信号，发送给下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统。
其中，所述的上位机与工控机CPU板通过工业以太网通信方式互连。所述的工控机CPU板和同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡之间采用虚拟模式扩充总线连接在一起。所述的同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡之间采用同步数据总线进行数据交换。所述的运动控制卡包括工件台运动控制卡、对准运动控制卡和掩膜台运动控制卡，下层I/O控制板包括工件台下层I/O控制板和掩膜台下层I/O控制板，其中，工件台运动控制卡和工件台下层I/O控制板通过串行数据链接相连；掩膜台运动控制卡分别与掩膜台下层I/O控制板以及调平调焦控制系统通过串行数据链接相连；对准运动控制卡与对准控制系统通过串行数据链接相连。
本法明还提供了一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法，包括以下步骤a.上位机软件通过用户输入和设置等输出曝光参数到包含同步总线控制器的工件台掩膜台实时操作系统；b.工件台掩膜台实时操作系统把曝光参数综合成各种同步控制关系，通过虚拟模式扩充总线把同步控制关系传送给同步总线控制器；c.同步总线控制器按照给定的同步控制关系综合成实际的同步数据总线信号，保证激光计数卡和运动控制卡的伺服间隔同步和状态同步；d.运动控制卡接收到同步控制器的伺服间隔同步和状态同步信号，产生中断给运动控制卡的高速数据处理芯片进行实时同步处理和伺服控制处理；e.下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统接收到伺服间隔同步和状态同步信号，触发高速数据处理芯片进行实时同步处理。
其中，所述的步骤d中，运动控制卡接收到同步总线控制器的伺服间隔同步信号和状态同步信号，分别综合成光纤触发信号和状态信号，发送给下层I/O控制板，对准控制系统和调平调焦控制系统。所述的光纤信号以10位作为一个信号或者数据单元进行传输，有专门的一位数据来区分命令信号和数据信号。所述的光纤信号数据帧由帧开始命令和帧结束命令包围，并且数据帧分为数据帧头和数据帧主体两部分，数据帧头包含数据帧起始地址和数据长度信息。所述的光纤信号数据帧对每4个数据单元进行一次校验，校验信息跟在4个被校验的数据单元后面被发送；如果接收端校验的结果和接收到的校验信息不符合，表示数据帧错误，请求重发。所述的光纤信号数据帧在每一个校验数据后面插入一个串行同步命令。所述的步骤d中，运动控制卡以伺服间隔作为伺服采样周期。
本法明还提供了一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法的应用，包括以下步骤步骤A位于上位机的曝光控制软件模块通过以太网把曝光参数发送到工控机CPU板；步骤B工控机CPU板接收到曝光参数，通过工控机CPU板的操作系统，调用同步驱动模块，把相应的同步控制参数传输到同步总线控制器；步骤C工控机CPU板通过调用同步驱动模块启动同步总线控制器；步骤D同步总线控制器通知运动控制卡和激光计数卡，当前的状态进入准备扫描阶段，工件台向扫描起点运动；步骤E同步总线控制器控制的准备扫描阶段完成，同步总线控制器向工控机CPU板请求中断，通知工控机CPU板当前准备扫描阶段完成；步骤F同步总线控制器通知运动控制卡和激光计数卡，当前的状态进入实际扫描阶段。并输出激光曝光同步信号，产生激光脉冲；步骤G运动控制卡按照扫描阶段的要求，完成扫描运动控制。同时，运动控制板把伺服间隔同步信号通过高速串行数据通讯发送给下层I/O控制板、调平调焦控制系统、对准控制系统，保证伺服同步和状态同步。并通知进入实际扫描状态，完成扫描运动控制；步骤H同步总线控制器的实际扫描阶段完成，同步总线控制器向工控机CPU板请求中断，通知工控机CPU板当前实际扫描阶段完成；步骤I如果是连续扫描返回步骤D，否则到步骤J；步骤J同步总线控制器通知运动控制卡、激光计数卡进入空闲状态；步骤K运动控制卡通知下层I/O控制板、调平调焦控制系统和对准控制系统进入空闲状态。
本发明实现的多总线的同步控制体系，可以在步进扫描光刻机中获得如下效果实现了曝光扫描过程中多个控制单元的精准同步控制；实现了曝光扫描的可靠性，进而提高了生产效率；实现了工控机CPU板对同步扫描的实时过程控制；提高了伺服控制系统的实时性和可靠性；
图1(a)是像场与狭缝曝光区域示意图；图1(b)是步进扫描投影光刻机工作状态示意2是本发明的高速串行数据通讯机制的层次框图；图3(a)是本发明的高速串行数据通讯机制的发送模块框图；图3(b)是本发明的高速串行数据通讯机制的接收模块框图；图4是本发明的高速串行数据通讯传输协议框图；图5是本发明的高速串行数据通讯机制应用于扫描同步控制过程的框图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作更为详细的解释本发明是一种步进扫描投影光刻机同步时序控制的高速串行数据通讯机制，实现了一种步进扫描投影光刻机曝光扫描多个控制单元直接的同步信号控制。本过程以同步总线数据传输周期作为严格的时间控制基准，严格控制各个同步信号的触发时间点，从而实现各个控制单元之间数据及信号的实时和同步。
步进扫描投影光刻机是一个非常复杂的控制系统，有多个控制单元和多种数据通讯的同步要求，为了使各个控制单元之间实现严格的同步控制，设计了一种步进扫描投影光刻机同步时序控制的高速串行数据通讯机制。
同步总线控制器是步进扫描投影光刻机同步控制的核心控制器。当参与同步扫描过程的所有分系统在曝光控制软件下协商好之后，同步总线控制器实施整个扫描过程的控制单元上的实时同步控制。高速串行数据通讯机制保证了多个控制单元的实时控制。
高速串行数据通讯机制的层次框图如图2所示。
参与高速串行数据通讯的控制单元都有发送和接收模块，运动控制卡控制的光纤通讯是主控单元，通过传输协议模块(TRIGGER COMMAND)子模块，把同步数据总线发送的伺服间隔同步信号-同步数据总线中断，转换成光纤触发(TRIGGER)信号，转发给下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统。光纤触发信号(TRIGGER)是高优先级抢占式信号，具有非常高的实时性。光纤通讯的接收端接收到光纤触发信号(TRIGGER)信号，马上产生一个强实时的触发信号，来触发对应的实时性操作，保证了伺服间隔的同步和状态的同步。同时，传输协议把同步状态信号发送给下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统，保证多个控制单元之间的状态同步。
高速串行数据通讯机制的结构框图如图3(a)和图3(b)所示。
高速串行数据通讯发送模块，如图3(a)所示。同步总线控制器按照同步的要求，产生同步总线中断信号给运动控制卡，运动控制卡得到信号后，分解为两步操作发送同步触发信号和同步状态信号，波特率为200Mbps。
首先为了使得同步控制信号的延时最小，使用触发信号机制。因为触发信号是强实时命令信号，具有最高的发送优先级，所以一旦作为同步触发信号的同步总线中断信号产生，高速串行数据通讯机制中的发送TRIGGERCOMMAND子模块在第一时间把此信号对应的串行数据代码传给高速光纤发送模块，高速光纤发送模块由于接收到最高优先级的发送请求，马上把此信号通过高速光纤串行发送芯片转换成串行信号，并通过高速光纤串行信号发送器转换成光纤信号发送出去，保证接收端在最短的时间内接收到同步触发信号。
由于运动控制卡需要对同步总线中断信号进行处理，又考虑到实时性要求，所以使用最高的中断优先级给运动控制卡上的DSP芯片。DSP芯片响应同步总线中断后，马上把同步状态信号通过发送数据帧子模块，把状态数据信号传给高速光纤发送模块，高速光纤发送模块按照数据信号的发送要求，通过高速光纤串行发送芯片转换成串行信号，并通过高速光纤信号发送器转换成光纤信号发送出去。
高速串行数据通讯接收模块，如图3(b)所示。同步总线控制器按照同步的要求，产生同步总线中断信号给运动控制卡，运动控制卡得到信号后，高速串行数据通讯发送模块把同步触发信号和同步状态信号发送给接收模块，波特率为200Mbps。
当光纤信号通过高速光纤信号接收器后，再通过高速光纤串行接收芯片，把串行数据转换成高速光纤接收模块可辨认的数据。高速光纤接收模块把数据信号分解成同步触发信号和同步状态信号，分别传给接收TRIGGERCOMMAND子模块和接收数据帧子模块。表示同步触发信号的(TRIGGERCOMMAND coming信号)用于强实时的同步控制处理，保证控制的严格同步。同步状态信号传给DSP芯片，保证状态同步。
由于高速串行通讯使用高速光纤作为载体进行数据传输，因此最大的通讯波特率为200Mbps，使得数据传输延时能保证在很小的范围内。同步触发信号的最大延时保证在300ns以内，同步状态信号的最大延时保证在400us以内。因此，通过以上机制，可以保证多个控制单元之间的控制信号同步和状态同步。
高速光纤数据信号以10bit作为一个信号或者数据单元进行传输，有专门的一位数据来区分命令信号和数据信号，增强了高速串行数据通讯中命令和数据的可靠性。由于高速光纤抗干扰能力非常强，光信号传输效率高，因此，即使是在非常恶劣的控制环境中，高速光纤的误码率也非常低。
数据帧的传输，使用一种非常有效和可靠的数据传输协议，如图4所示。整个数据帧由帧开始命令和帧结束命令包围，并且数据帧分为数据帧头和数据帧主体两部分。数据帧头包含数据帧起始地址和数据长度信息，保证了数据帧的完整性。同时，为了进一步增强数据传输的可靠性，对每4个数据单元进行一次校验，校验信息跟在4个被校验的数据单元后面被发送。如果接收端校验的结果和接收到的校验信息不符合，表示数据帧错误，请求重发。同时，为了更进一步增强数据传输的可靠性，在每一个校验数据后面插入一个串行同步命令，减少串行数据传输的失步。
经过上述机制的保证，高速串行数据通讯机制在保证同步触发信号和同步状态信号的同时，具有非常高的可靠性和稳定性。
步进扫描投影光刻机在步进或者扫描的过程中，需要多个控制单元的同步，保证每个单元之间的严格协调关系。其步骤为上位机软件通过用户输入和设置等输出曝光参数到包含同步总线控制器的工件台掩膜台实时操作系统(Vxworks)。工件台掩膜台实时操作系统把曝光参数综合成各种同步控制关系。工件台掩膜台实时操作系统通过VME总线把同步控制关系传送给同步总线控制器。同步总线控制器按照给定的同步控制关系综合成实际的同步数据总线信号，保证激光计数卡和运动控制卡的伺服间隔同步和状态同步。运动控制卡接收到同步控制器的伺服间隔同步和状态同步信号，产生中断给运动控制卡的高速数据处理芯片进行实时同步处理和伺服控制处理。运动控制卡以伺服间隔作为伺服采样周期。运动控制卡接收到同步总线控制器的伺服间隔同步信号和状态同步信号，分别综合成光纤触发信号(TRGGER)和状态信号，发送给下层I/O控制板，保证下层I/O控制板伺服间隔同步和状态同步。运动控制卡接收到同步总线控制器的伺服间隔同步信号和状态同步信号，分别综合成光纤触发信号(TRGGER)和状态信号，发送给对准控制系统和调平调焦控制系统，保证这两个分系统的伺服间隔同步和状态同步。下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统接收到伺服间隔同步和状态同步信号，触发高速数据处理芯片进行实时同步处理。
从上面描述的过程可以看出，使用高速串行数据通讯机制可以有效的实现系统内部激光计数卡、运动控制卡和下层I/O控制板的同步，以及有效的实现工件台掩膜台控制系统外的对准控制系统和调平调焦控制系统的同步控制，充分保证了同步控制信号的实时性和参与整个步进扫描同步过程的控制单元的实时协调。
为更好的理解本发明，应用本发明的同步控制过程，我们提出了一个具体的实施例，实现扫描投影光刻过程中高速串行数据通讯机制，本发明的保护范围不限于本实施例确定的范围。
如图5所示，控制系统由上位机、工控机CPU板、同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡、对准控制系统，以及调平调焦控制系统等组成。
上位机采用工作站或工控PC机，应用Unix或Windows等操作系统；工控机CPU板采用如VxWorks、pSOS、RTLinux、WinCE等实时操作系统；上位机与工控机CPU板通过工业以太网通信方式互连。工控机CPU板和同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡之间采用虚拟模式扩充(VME)总线连接在一起，以便进行实时内部信息交换。同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡之间采用自定义的同步数据总线(SDB)进行数据交换。高速光纤串行通讯使用光纤线进行连接。同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡使用的核心芯片是FPGA、DSP等。曝光控制软件模块位于上位机；扫描控制软件模块位于工控机CPU板。
为了实现多个控制单元同步控制，同步总线控制器通过同步数据总线实时向工件台运动控制卡、掩膜台运动控制卡、对准运动控制卡发布同步信息，运动控制卡接收到同步总线控制器的伺服间隔同步信号和状态同步信号，分别综合成光纤触发信号(TRGGER)和状态信号，发送给下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统，保证下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统的伺服间隔同步和状态同步基于上述多总线的时序同步控制体系，结合进扫描光刻机连续曝光扫描同步控制，具体步骤如下步骤A位于上位机的曝光控制软件模块通过以太网把曝光参数发送到工控机CPU板。
步骤B工控机CPU板接收到曝光参数，通过工控机CPU板的Vxworks操作系统，调用同步驱动模块，把相应的同步控制参数传输到同步总线控制器。
步骤C工控机CPU板通过调用同步驱动模块启动同步总线控制器。
步骤D同步总线控制器通知运动控制卡和激光计数卡，当前的状态进入准备扫描阶段，工件台向扫描起点运动。
步骤E同步总线控制器控制的准备扫描阶段完成，同步总线控制器向工控机CPU板请求中断，通知工控机CPU板当前准备扫描阶段完成。
步骤F同步总线控制器通知运动控制卡和激光计数卡，当前的状态进入实际扫描阶段。并输出激光曝光同步信号，产生激光脉冲。
步骤G运动控制卡按照扫描阶段的要求，完成扫描运动控制。同时，运动控制板把伺服间隔同步信号通过高速串行数据通讯发送给下层I/O控制板、调平调焦控制系统、对准控制系统，保证伺服同步和状态同步。并通知进入实际扫描状态，完成扫描运动控制。
步骤H同步总线控制器的实际扫描阶段完成，同步总线控制器向工控机CPU板请求中断，通知工控机CPU板当前实际扫描阶段完成。
步骤I如果是连续扫描返回步骤D，否则到步骤J。
步骤J同步总线控制器通知运动控制卡、激光计数卡进入空闲状态。
步骤K运动控制卡通知下层I/O控制板、调平调焦控制系统和对准控制系统进入空闲状态。
以上介绍的仅仅是基于本发明的几个较佳实施例，并不能以此来限定本发明的范围。任何对本发明的方法作本技术领域内熟知的步骤的替换、组合、分立，以及对本发明实施步骤作本技术领域内熟知的等同改变或替换均不超出本发明的揭露以及保护范围。
权利要求
1.一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯系统，其特征在于上位机与工控机CPU互连，工控机CPU板和同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡连接在一起，同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡之间相连接并可进行数据交换，运动控制卡和对应的下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统通过串行数据链接相连。同步总线控制器通过同步数据总线实时向工件台运动控制卡、掩膜台运动控制卡、对准运动控制卡发布同步信息，运动控制卡接收到同步总线控制器的伺服间隔同步信号和状态同步信号，分别综合成光纤触发信号和状态信号，发送给下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统。
2.如权利要求1所述的步进扫描投影光刻机同步时序控制的串行数据通讯系统，其特征在于所述的上位机与工控机CPU板通过工业以太网通信方式互连。
3.如权利要求1所述的步进扫描投影光刻机同步时序控制的串行数据通讯系统，其特征在于所述的工控机CPU板和同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡之间采用虚拟模式扩充总线连接在一起。
4.如权利要求1所述的步进扫描投影光刻机同步时序控制的串行数据通讯系统，其特征在于所述的同步总线控制器、运动控制卡、激光计数卡之间采用同步数据总线进行数据交换。
5.如权利要求1所述的步进扫描投影光刻机同步时序控制的串行数据通讯系统，其特征在于所述的运动控制卡包括工件台运动控制卡、对准运动控制卡和掩膜台运动控制卡，下层I/O控制板包括工件台下层I/O控制板和掩膜台下层I/O控制板，其中，工件台运动控制卡和工件台下层I/O控制板通过串行数据链接相连；掩膜台运动控制卡分别与掩膜台下层I/O控制板以及调平调焦控制系统通过串行数据链接相连；对准运动控制卡与对准控制系统通过串行数据链接相连。
6.一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法，其特征在于包括以下步骤a.上位机软件通过用户输入和设置等输出曝光参数到包含同步总线控制器的工件台掩膜台实时操作系统；b.工件台掩膜台实时操作系统把曝光参数综合成各种同步控制关系，通过虚拟模式扩充总线把同步控制关系传送给同步总线控制器；c.同步总线控制器按照给定的同步控制关系综合成实际的同步数据总线信号，保证激光计数卡和运动控制卡的伺服间隔同步和状态同步；d.运动控制卡接收到同步控制器的伺服间隔同步和状态同步信号，产生中断给运动控制卡的高速数据处理芯片进行实时同步处理和伺服控制处理；e.下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统接收到伺服间隔同步和状态同步信号，触发高速数据处理芯片进行实时同步处理。
7.如权利要求6所述的一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法，其特征在于所述的步骤d中，运动控制卡接收到同步总线控制器的伺服间隔同步信号和状态同步信号，分别综合成光纤触发信号和状态信号，发送给下层I/O控制板，对准控制系统和调平调焦控制系统。
8.如权利要求7所述的一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法，其特征在于所述的光纤信号以10位作为一个信号或者数据单元进行传输，有专门的一位数据来区分命令信号和数据信号。
9.如权利要求7所述的一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法，其特征在于所述的光纤信号数据帧由帧开始命令和帧结束命令包围，并且数据帧分为数据帧头和数据帧主体两部分，数据帧头包含数据帧起始地址和数据长度信息。
10.如权利要求9所述的一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法，其特征在于所述的光纤信号数据帧对每4个数据单元进行一次校验，校验信息跟在4个被校验的数据单元后面被发送；如果接收端校验的结果和接收到的校验信息不符合，表示数据帧错误，请求重发。
11.如权利要求9所述的一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法，其特征在于所述的光纤信号数据帧在每一个校验数据后面插入一个串行同步命令。
12.如权利要求6所述的一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法，其特征在于所述的步骤d中，运动控制卡以伺服间隔作为伺服采样周期。
13.一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯方法的应用，其特征在于包括以下步骤步骤A位于上位机的曝光控制软件模块通过以太网把曝光参数发送到工控机CPU板；步骤B工控机CPU板接收到曝光参数，通过工控机CPU板的操作系统，调用同步驱动模块，把相应的同步控制参数传输到同步总线控制器；步骤C工控机CPU板通过调用同步驱动模块启动同步总线控制器；步骤D同步总线控制器通知运动控制卡和激光计数卡，当前的状态进入准备扫描阶段，工件台向扫描起点运动；步骤E同步总线控制器控制的准备扫描阶段完成，同步总线控制器向工控机CPU板请求中断，通知工控机CPU板当前准备扫描阶段完成；步骤F同步总线控制器通知运动控制卡和激光计数卡，当前的状态进入实际扫描阶段。并输出激光曝光同步信号，产生激光脉冲；步骤G运动控制卡按照扫描阶段的要求，完成扫描运动控制。同时，运动控制板把伺服间隔同步信号通过高速串行数据通讯发送给下层I/O控制板、调平调焦控制系统、对准控制系统，保证伺服同步和状态同步。并通知进入实际扫描状态，完成扫描运动控制；步骤H同步总线控制器的实际扫描阶段完成，同步总线控制器向工控机CPU板请求中断，通知工控机CPU板当前实际扫描阶段完成；步骤I如果是连续扫描返回步骤D，否则到步骤J；步骤J同步总线控制器通知运动控制卡、激光计数卡进入空闲状态；步骤K运动控制卡通知下层I/O控制板、调平调焦控制系统和对准控制系统进入空闲状态。
全文摘要
一种光刻机同步时序控制的串行数据通讯系统，同步总线控制器通过同步数据总线实时向工件台运动控制卡、掩膜台运动控制卡、对准运动控制卡发布同步信息，运动控制卡接收到同步总线控制器的伺服间隔同步信号和状态同步信号，分别综合成光纤触发信号和状态信号，发送给下层I/O控制板、对准控制系统和调平调焦控制系统。本发明实现了一种步进扫描投影光刻机多个控制单元之间的实时数据通讯及其同步控制。
文档编号G06F13/42GK1851559SQ20061002727
公开日2006年10月25日 申请日期2006年6月2日 优先权日2006年6月2日
发明者池峰, 陈勇辉, 林科, 吴小健 申请人:上海微电子装备有限公司