一种光刻机同步控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光刻机同步控制系统及方法，所述光刻机同步控制系统包括干涉仪分系统和外部分系统，所述干涉仪分系统包括通过同步总线连接的同步控制卡、多通道光纤卡及干涉仪计数卡，所述同步控制卡通过外同步通道与所述外部分系统连接，所述多通道光纤卡通过光纤通道与所述外部分系统连接。本发明专利技术提供的技术方案，通过将干涉仪分系统和工件台掩模台分系统的硬件解耦，使干涉仪分系统的同步控制卡可以连接更多的测量轴和外部分系统，增加了干涉仪分系统以及工件台掩模台分系统的扩展性。通过提供格式和接口标准统一的外同步通道，实现外部分系统的扩展，提高了同步控制系统的通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种光刻机同步控制系统及方法
本专利技术涉及一种光刻机同步控制系统及方法，属于半导体制造领域。
技术介绍
光刻机是半导体制造技术的核心设备，随着半导体集成电路技术的快速发展，对光刻机的系统设计提出了更高的要求。一方面，硅片的集成度不断提高，对于线宽的要求越来越高，需要光刻机的测量和控制系统更加精准和复杂化，需要对外部分系统进行更多的扩展。另一方面，随着曝光硅片尺寸的不断增大，特别是平板显示领域，所使用的基板尺寸越来越大，对于光刻机工件台和掩模台系统的控制和测量要求越来越高，如需要支持更高配置的激光干涉仪测量系统。同步控制系统是整个光刻机特别是步进扫描投影式光刻机的时序控制中枢，控制着光刻机所有相关分系统在扫描曝光时的时序，其功能是要在正确的时间通知各个参与扫描的分系统，开始执行相应的操作。随着光刻机系统的复杂程度不断提高，需要更高要求的同步控制系统来满足光刻机的发展。现有技术提出了一种基于VME总线的步进扫描光刻机的同步控制系统及该系统的同步控制方法。该同步控制系统的核心部件同步控制组件通过VME64自定义协议总线与激光计数组件和运动控制组件连接；通过光纤与对准控制器、调平调焦控制器、狭缝控制器、照明控制器、剂量控制器和高阶像控制器连接，对激光计数组件测得的数据进行传输；通过RS422串行通讯端口与对准控制器、调平调焦控制器、狭缝控制器、照明控制器、剂量控制器和高阶像控制器连接，使各个分系统保持同步控制。所述同步控制组件包括a、b两块板卡，其中，a板卡上的DSP同步控制算法模块完成所有同步相关数据的处理和运算，计算工件台掩摸台的位置信息，通过VME总线实现同步控制。b板卡上设置有6个RS422串行通讯端口以及4个光纤通讯接口，实现外部协调信号接口扩展。采用这种技术，存在以下缺陷：1.随着光刻机系统的复杂化，要求光刻机的激光干涉仪测量系统具有大量的测量轴，如果仅通过单个DSP同步控制算法模块无法保证在200us或者更短的同步控制周期内，实现对所有测量轴测量数据的运算和对分系统的同步控制。2.通过b板卡上的扩展接口，无法进一步扩展，使得整个同步控制系统的通用性和扩展性受到限制。3.所述技术的各个组件处于一个VME总线系统中，可以实现内部分系统的同步控制，但是对于各个外部分系统如对准分系统、照明分系统等如何实现同步控制，并没有提供具体的实施方法。现有技术还提出了一种步进扫描投影光刻机同步控制系统，提供了一种同步总线控制器及同步控制系统，实现了步进扫描投影式光刻机曝光扫描的同步信号控制。该同步控制系统以同步总线传输作为时间基准，通过同步总线数据传输的最小时间单元，严格控制各个信号的时间点，从而实现各个分系统之间信号的实时和同步。所述同步总线控制器通过同步总线的同步状态广播信号，实现与同步总线控制器在同一个VME机箱内的控制板卡(激光计数卡及工件台掩模台运动控制卡等)的同步控制，即内部分系统同步；通过单线同步信号以及同步触发信号，实现与同步总线控制器不在同一个VME机箱内的外部控制板卡的同步控制，即外部分系统同步。采用这种技术，存在以下缺陷：1.内部分系统包括干涉仪测量系统和工件台掩模台的运动控制系统集成在同一个VME机箱中，受到标准VME总线机箱尺寸的限制，VME机箱内的槽位数量有限，对干涉仪测量系统测量轴和工件台掩模台控制卡的数量都进行了限制，不利于光刻机运动控制系统的扩展。2.通过单线同步和同步触发两种不同形式的信号实现不在同一个VME机箱内的外部控制板卡的外部分系统同步控制，对于更多的不同外部分系统，需要同步总线控制器提供不同的多种外同步信号接口，否则无法满足复杂的外部分系统的外同步接口需求，外部同步控制信号方式不一致，同样不利于光刻机复杂外部分系统的扩展。因此，现有技术在一个VME机箱中集成干涉仪测量系统和工件台掩模台运动控制系统，存在光刻机各个分系统扩展性受到VME标准规范限制的缺点，同时，其同步总线控制器与外部分系统的同步通道方式不统一，存在光刻机外部分系统扩展性收到限制的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种使干涉仪分系统测量轴和外部分系统具有更好扩展性的光刻机同步控制系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种光刻机同步控制系统，包括干涉仪分系统和外部分系统，所述干涉仪分系统包括通过同步总线连接的同步控制卡、多通道光纤卡及干涉仪计数卡，所述同步控制卡通过外同步通道与所述外部分系统连接，所述多通道光纤卡通过光纤通道与所述外部分系统连接。优选的，所述外部分系统包括工件台掩模台分系统、对准分系统和照明分系统；所述同步控制卡通过外同步通道分别与工件台掩模台分系统、对准分系统和照明分系统连接；所述多通道光纤卡通过光纤通道分别与工件台掩模台分系统、对准分系统和照明分系统连接。优选的，所述外部分系统通过内同步通道实现所述外部分系统的内部同步控制。优选的，所述同步总线采用具有数据同步广播功能的数据总线。优选的，所述同步总线采用自定义同步总线。优选的，所述同步总线采用VME总线，所述同步控制卡、多通道光纤卡和干涉仪计数卡设置在VME机箱中。优选的，所述外同步通道采用具有同步状态传输功能的数据总线。优选的，所述外同步通道采用外部同步总线。优选的，所述外同步通道采用自定义同步总线。优选的，所述干涉仪分系统还包括干涉仪分系统CPU卡，所述干涉仪分系统CPU卡通过控制总线与所述同步控制卡、多通道光纤卡及干涉仪计数卡连接。优选的，所述控制总线采用标准总线。优选的，所述控制总线采用PCI、VME、CompactPCI、VXI、PXI、PCIe、SRIO或以太网标准总线。优选的，所述同步控制卡包括：时钟晶振，提供系统时钟信号；伺服定时器，用于对系统时钟信号进行计数，发出伺服周期触发信号；同步总线接口控制模块，接收所述伺服周期触发信号，启动同步总线传输协议；外同步通道控制模块，接收所述伺服周期触发信号，启动外同步通道传输协议。一种光刻机同步控制方法，包括：干涉仪分系统的同步控制卡通过同步总线连接多通道光纤卡和干涉仪计数卡，对干涉仪分系统进行内同步控制，干涉仪计数卡对多通道光纤卡进行数据同步传输；所述同步控制卡通过外同步通道与外部分系统连接，对外部分系统进行外同步控制，所述多通道光纤卡通过光纤通道与外部分系统连接，进行数据同步传输。优选的，干涉仪分系统CPU卡通过干涉仪分系统的控制总线，对干涉仪分系统初始化，设置同步控制使能位，启动所述同步控制卡的伺服同步控制，启动伺服周期。优选的，所述同步控制卡通过所述同步总线，对所述多通道光纤卡和干涉仪计数卡广播伺服周期的同步状态，同时向所述外同步通道输出外同步开始信号，所述外部分系统的同步接收模块接收所述外同步开始信号。优选的，所述外部分系统通过内同步通道实现所述外部分系统的内部同步控制，并通过运动控制卡进行所述外部分系统的运动控制。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案，通过在干涉仪分系统中设置同步控制卡，同步控制卡通过同步总线连接多通道光纤卡和干涉仪计数卡，对干涉仪分系统进行内同步控制，干涉仪计数卡对多通道光纤卡进行数据同步传输，所述同步控制卡通过外同步通道与外部分系统连接，对外部分系统进行外同步控制，所述多通道光纤卡通过光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻机同步控制系统，其特征在于，包括干涉仪分系统和外部分系统，所述干涉仪分系统包括通过同步总线连接的同步控制卡、多通道光纤卡及干涉仪计数卡，所述同步控制卡通过外同步通道与所述外部分系统连接，所述多通道光纤卡通过光纤通道与所述外部分系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种光刻机同步控制系统，其特征在于，包括干涉仪分系统和外部分系统，所述干涉仪分系统包括通过同步总线连接的同步控制卡、多通道光纤卡及干涉仪计数卡，所述同步控制卡通过外同步通道与所述外部分系统连接，所述多通道光纤卡通过光纤通道与所述外部分系统连接。2.根据权利要求1所述的光刻机同步控制系统，其特征在于，所述外部分系统包括工件台掩模台分系统、对准分系统和照明分系统；所述同步控制卡通过外同步通道分别与工件台掩模台分系统、对准分系统和照明分系统连接；所述多通道光纤卡通过光纤通道分别与工件台掩模台分系统、对准分系统和照明分系统连接。3.根据权利要求1所述的光刻机同步控制系统，其特征在于，所述外部分系统通过内同步通道实现所述外部分系统的内部同步控制。4.根据权利要求1所述的光刻机同步控制系统，其特征在于，所述同步总线采用具有数据同步广播功能的数据总线。5.根据权利要求1所述的光刻机同步控制系统，其特征在于，所述同步总线采用自定义同步总线。6.根据权利要求1所述的光刻机同步控制系统，其特征在于，所述同步总线采用VME总线，所述同步控制卡、多通道光纤卡和干涉仪计数卡设置在VME机箱中。7.根据权利要求1所述的光刻机同步控制系统，其特征在于，所述外同步通道采用具有同步状态传输功能的数据总线。8.根据权利要求1所述的光刻机同步控制系统，其特征在于，所述外同步通道采用外部同步总线。9.根据权利要求1所述的光刻机同步控制系统，其特征在于，所述外同步通道采用自定义同步总线。10.根据权利要求1所述的光刻机同步控制系统，其特征在于，所述干涉仪分系统还包括干涉仪分系统CPU卡，所述干涉仪分系统CPU卡通过控制总线与所述同步控制卡、多通道光纤卡及干涉仪计数卡连接。11.根据权利要求10所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：方欣，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，上海微高精密机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31