串行同步控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种串行同步控制系统，包括位置测量系统、位置测量机箱、运动控制系统、运动控制机箱及串行同步控制总线，位置测量系统包括同步数据传输总线、位置测量卡、同步总线控制卡及第一数据通信卡，集成安装在位置测量机箱内，运动控制系统包括运动数据传输总线、运动控制卡、运动总线控制卡及第二数据通信卡，安装在运动控制机箱内，位置测量系统通过串行同步控制总线与运动传输系统相连。本发明专利技术通过将位置测量系统和运动控制系统分别集成在两个各自独立的机箱内，并利用串行同步控制总线实现物理分离，增加了工件台掩膜台的位置测量轴和运动驱动轴的数量，同时利用串行同步控制总线也实现了位置测量系统和运动控制系统的同步伺服控制。

【技术实现步骤摘要】
串行同步控制系统
本专利技术涉及集成电路制造工艺，特别涉及一种串行同步控制系统。
技术介绍
光刻机是集成电路加工过程中最关键的设备。在步进扫描投影光刻机中，如图1所示，光束10通过一个狭缝11并透过照明系统投影到掩膜面12上，承载掩模面12的掩模台15以设定好的速度V1通过该光束10。同时，承载硅片13的工件台16在透镜14下方沿与V1相反的方向以速度V2运动。为了实现上述功能，扫描光刻机中需要实现对掩模台15和工件台16的高精度位置测量和对工件台16、掩模台15运动的精确同步伺服控制。现有技术中步进扫描投影光刻机的同步控制系统，包括同步总线控制器、运动控制卡和激光计数卡，并且所述同步总线控制器、运动控制卡和激光计数卡之间以及激光计数卡的位置采样数据及同步状态，均是采用自定义的同步总线SDB（存储体数据总线）进行数据交换，并且所述同步总线控制器、运动控制卡和激光计数卡集成在同一个VME（VersaModuleEurocard）控制机箱内。然而利用该同步控制系统实现扫描投影光刻机工件台、掩模台高精度位置测量和运动控制时，其用于测量工件台掩模台位置数据的激光计数卡和用于对工件台掩模台高精度运动控制的运动控制卡的数量，受SDB同步总线的寻址方式及VME控制机箱槽位数量的严格限制。也就是说，利用该同步控制系统，工件台掩模台的位置测量轴和运动驱动轴的数量受到了严格限制，从而限制了工件台掩模台测量轴和驱动轴的数量扩展。为了解决上述问题，一个简单有效的方法就是实现工件台掩模台位置测量分系统和运动控制分系统物理上的分离，即，将两个分系统分别集成在各自独立的VME控制机箱内。显然，位置测量分系统和运动控制分系统之间的精确同步伺服控制成为了问题的关键。
技术实现思路
本专利技术提供一种串行同步控制系统，可以实现光刻机中位置测量分系统和运动控制分系统之间的伺服同步控制。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种串行同步控制系统，包括位置测量系统、位置测量机箱、运动控制系统、运动控制机箱以及串行同步控制总线，其中，所述位置测量系统集成安装在所述位置测量机箱内，所述运动控制系统安装在所述运动控制机箱内，所述位置测量系统通过串行同步控制总线与所述运动控制系统相连。所述位置测量系统包括同步数据传输总线、位置测量卡、同步总线控制卡以及第一数据通信卡，其中，所述位置测量卡、同步总线控制卡以及第一数据通信卡之间通过所述同步数据传输总线相连，所述同步总线控制卡与所述串行同步控制总线相连。所述运动控制系统包括运动数据传输总线、运动控制卡、运动总线控制卡以及第二数据通信卡，其中，所述运动控制卡、运动总线控制卡以及第二数据通信卡通过所述运动数据传输总线相连，所述运动总线控制卡与所述串行同步控制总线相连。所述第一数据通信卡通过一高速串行数据传输线与所述第二数据通信卡相连。作为优选，所述第一数据通信卡包括第一掩膜台数据通信卡和第一工件台数据通信卡，所述第二数据通信卡包括第二掩膜台数据通信卡和第二工件台数据通信卡；其中，所述第一掩膜台数据通信卡与第二掩膜台数据通信卡、第一工件台数据通信卡与第二工件台数据通信卡之间均通过所述高速串行数据传输线相连。作为优选，所述串行同步控制总线包括同步时钟线、同步状态线和同步信息线，其中，所述同步时钟线和同步信息线由所述同步总线控制卡驱动，所述同步状态线由所述运动总线控制卡驱动。作为优选，所述同步时钟线、同步状态线和同步信息线均采用串行差分方式传输。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术通过将工件台掩膜台的位置测量系统和运动控制系统分别集成在两个各自独立的机箱内，并利用串行同步控制总线实现物理上的分离，大大增加了工件台掩膜台的位置测量轴和运动驱动轴的数量，同时利用串行同步控制总线也可以实现位置测量系统和运动控制系统的同步伺服控制。附图说明图1为现有技术中步进扫描投影光刻机曝光扫描的原理示意图；图2为本专利技术一具体实施方式中串行同步控制系统的结构示意图；图3为本专利技术一具体实施方式中串行同步控制总线的结构示意图；图4为本专利技术一具体实施方式中同步总线控制卡的工作流程图；图5为本专利技术一具体实施方式中运动总线控制卡的工作流程图；图6为本专利技术一具体实施方式中串行同步控制总线的工作过程示意图。图1中：10-光束、11-狭缝、12-掩膜面、13-硅片、14-透镜、15-掩膜台、16-工件台。图2~6中：1-位置测量系统、101-同步数据传输总线、102-位置测量卡、103-同步总线控制卡、104-第一数据通信卡、104a-第一工件台数据通信卡、104b-第一掩膜台数据通信卡、2-位置测量机箱、3-运动控制系统、301-运动数据传输总线、302-运动控制卡、303-运动总线控制卡、304-第二数据通信卡、304a-第二工件台数据通信卡、304b-第二掩膜台数据通信卡、4-运动控制机箱、5-串行同步控制总线、501-同步时钟线、502-同步状态线、503-同步信息线、6-高速串行数据传输线、SCLK-同步时钟信号、STATE-同步状态码、SIGNAL-同步信息信号。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本专利技术附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参照图2，本专利技术提供一种串行同步控制系统，包括位置测量系统1、位置测量机箱2、运动控制系统3、运动控制机箱4以及串行同步控制总线5。其中，所述位置测量系统1集成安装在所述位置测量机箱2内，所述运动控制系统3安装在所述运动控制机箱4内，所述位置测量系统1通过串行同步控制总线5与所述运动控制系统3相连。本专利技术通过将工件台掩膜台的位置测量系统1和运动控制系统3分别集成在两个各自独立的机箱内，并利用串行同步控制总线5实现物理上的分离，大大增加了工件台掩膜台的位置测量轴和运动驱动轴的数量，同时利用串行同步控制总线5也可以实现位置测量系统1和运动控制系统3的同步伺服控制。请继续参照图2，作为优选，所述位置测量系统1包括同步数据传输总线101、位置测量卡102、同步总线控制卡103以及第一数据通信卡104，其中，所述位置测量卡102、同步总线控制卡103以及第一数据通信卡104之间通过所述同步数据传输总线101相连，所述同步总线控制卡103与所述串行同步控制总线5相连。所述运动控制系统3包括运动数据传输总线301、运动控制卡302、运动总线控制卡303以及第二数据通信卡304。其中，所述运动控制卡302、运动总线控制卡303以及第二数据通信卡304通过所述运动数据传输总线301相连，所述运动总线控制卡303与所述串行同步控制总线5相连。较佳的，所述第一数据通信卡104通过一高速串行数据传输线6与所述第二数据通信卡304相连，实现位置数据由位置测量机箱2到运动控制机箱4的传递。具体地，所述位置测量卡102用于对工件台掩膜台各位置测量轴的原始位置数据采集；所述同步总线控制卡103是同步数据传输总线101的控制卡；所述同步数据传输总线101是工件台掩膜台原始位置数据的传输通道，工件台掩膜台原始位置数据由所述位置测量卡102经该总线传输至第一数据通信卡104；所述第一数据通信卡104通过同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串行同步控制系统，其特征在于，包括位置测量系统、位置测量机箱、运动控制系统、运动控制机箱以及串行同步控制总线，其中，所述位置测量系统集成安装在所述位置测量机箱内，所述运动控制系统安装在所述运动控制机箱内；所述位置测量系统包括同步数据传输总线、位置测量卡、同步总线控制卡以及第一数据通信卡，其中，所述位置测量卡、同步总线控制卡以及第一数据通信卡之间通过所述同步数据传输总线相连，所述同步总线控制卡与所述串行同步控制总线相连；所述运动控制系统包括运动数据传输总线、运动控制卡、运动总线控制卡以及第二数据通信卡，其中，所述运动控制卡、运动总线控制卡以及第二数据通信卡通过所述运动数据传输总线相连，所述运动总线控制卡与所述串行同步控制总线相连；所述第一数据通信卡通过一高速串行数据传输线与所述第二数据通信卡相连。

【技术特征摘要】
1.一种串行同步控制系统，其特征在于，包括位置测量系统、位置测量机箱、运动控制系统、运动控制机箱以及串行同步控制总线，其中，所述位置测量系统集成安装在所述位置测量机箱内，所述运动控制系统安装在所述运动控制机箱内；所述位置测量系统包括同步数据传输总线、位置测量卡、同步总线控制卡以及第一数据通信卡，其中，所述位置测量卡、同步总线控制卡以及第一数据通信卡之间通过所述同步数据传输总线相连，所述同步总线控制卡与所述串行同步控制总线相连；所述运动控制系统包括运动数据传输总线、运动控制卡、运动总线控制卡以及第二数据通信卡，其中，所述运动控制卡、运动总线控制卡以及第二数据通信卡通过所述运动数据传输总线相连，所述运动总线控制卡与所述串行同步控制总线相连；所述第一数据通信卡通过一高速串行...

【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，
类型：发明
国别省市：上海;31