步進掃描光刻機控制方法與系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種步進掃描光刻機控制方法與系統。
【背景技術】
[0002]隨著半導體產業的發展，尤其是LED產業的發展，光刻機設計的小型化、低成本化成為趨勢。目前常見的小型化、低成本化的做法是使用新材料，通過不同材料的特性或價格差異達到設計目的，而作為上層的控制架構和作為執行指令的控制硬件，則較少改變。
[0003]目前常用的控制方法如圖1所示:
[0004]該方案用一個工作站或服務器作為主控制單元，執行上層軟件，通過人機交互操作把指令下發給下層的分系統；光刻機的每一個分系統，如工件臺分系統、曝光分系統、調焦調平分系統，分別用一個單獨的分系統計算機(或控制器)控制，接收上層軟件的指令。
[0005]該方案的缺點在于:1、作為上層軟件載體的硬件工作站或服務器，其計算能力并沒有得到很好的應用；2、由于分系統計算機不是在曝光的所有流程都使用，因此不同時間內，分系統計算機存在著使用效率低下，計算能力浪費，計算成本過高的缺點；3、由于需要考慮給每一個分系統提供硬件空間，在空間緊張的情況下，也給整機結構設計帶來了困難。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種步進掃描光刻機控制方法與系統，以解決現有的步進掃描光刻機控制方法與系統成本高、控制器使用效率低以及控制硬件占用空間大的問題。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供一種步進掃描光刻機控制方法，根據步進掃描光刻機的工作步驟，將光刻機各個分系統分類，第一部分由第一控制單元控制，第二部分由第二控制單元控制，其中，所述第一控制單元控制的分系統第一部分全程參與步進掃描光刻機的工作步驟，所述第二控制單元控制的分系統第二部分分時段參與步進掃描光刻機的工作步驟，工作站或服務器通過以太網網絡分別與所述第一控制單元和第二控制單元相連，所述第一控制單元與第二控制單元通過同步總線和光纖接口進行數據傳輸。
[0008]較佳地，步進掃描光刻機的工作步驟包括:
[0009]S1:硅片上片、掩模上版，其中，用傳輸分系統和工件臺分系統進行所述硅片上片，用傳輸分系統和掩模臺分系統進行掩模上版；
[0010]S2:用調焦調平分系統和工件臺分系統進行調焦調平；
[0011]S3:用對準分系統和工件臺分系統進行對準；
[0012]S4:用曝光分系統和工件臺分系統進行曝光；
[0013]在SI至S4步驟中，環境控制分系統對整個工作環境進行監控。
[0014]較佳地，所述第一控制單元用于控制所述工件臺分系統和掩模臺分系統，所述第二控制單元用于控制所述調焦調平分系統、對準分系統、曝光分系統、傳輸分系統以及環境控制分系統。
[0015]本發明還提供了一種步進掃描光刻機控制系統，包括工作站或服務器、全程參與步進掃描光刻機工作步驟的第一控制單元和分時段參與步進掃描光刻機工作步驟的第二控制單元，所述工作站或服務器通過以太網網絡分別與所述第一控制單元和第二控制單元相連，所述第一控制單元與第二控制單元通過同步總線和光纖接口進行數據傳輸。
[0016]較佳地，所述第一控制單元用于控制所述工件臺分系統和掩模臺分系統，所述第二控制單元用于控制所述調焦調平分系統、對準分系統、曝光分系統、傳輸分系統以及環境控制分系統。
[0017]較佳地，所述第一控制單元包括工件臺/掩模臺CPU板、工件臺運動控制卡、掩模臺運動控制卡、對外數據控制卡、同步控制器、工件臺激光計數卡、掩模臺激光計數卡以及VME總線和自定義總線，所述工件臺/掩模臺CPU板通過所述VME總線與所述工件臺運動控制卡、掩模臺運動控制卡、對外數據控制卡、同步控制器、工件臺激光計數卡以及掩模臺激光計數卡傳遞指令數據；所述同步控制器通過所述自定義總線與所述工件臺運動控制卡、掩模臺運動控制卡、對外數據控制卡、工件臺激光計數卡以及掩模臺激光計數卡建立同步控制信號。
[0018]較佳地，所述第一控制單元還包括工件臺下層I/O控制板和掩模臺下層I/O控制板，所述工件臺運動控制卡與所述工件臺下層I/o控制板相連，所述掩模臺運動控制卡與所述掩模臺下層I/o控制板相連，所述對外數據控制卡和同步控制器分別通過高速串行鏈路與外部設備相連。
[0019]較佳地，所述第二控制單元包括CPU板、硅片傳輸運動控制卡、掩模傳輸運動控制卡、對準控制卡、同步控制器、調焦調平控制卡、環境控制卡、曝光控制卡以及VME總線和自定義總線，所述CPU板通過所述VME總線與所述硅片傳輸運動控制卡、掩模傳輸運動控制卡、對準控制卡、同步控制器、調焦調平控制卡、環境控制卡以及曝光控制卡傳遞指令數據；所述同步控制器通過所述自定義總線與所述娃片傳輸運動控制卡、掩模傳輸運動控制卡、對準控制卡、調焦調平控制卡、環境控制卡以及曝光控制卡建立同步控制信號。
[0020]較佳地，所述第二控制單元還包括硅片傳輸下層I/O控制板和掩模傳輸下層I/O控制板，所述硅片傳輸運動控制卡與所述硅片傳輸下層I/o控制板相連，所述掩模傳輸運動控制卡與所述掩模傳輸下層I/o控制板相連，所述對準控制卡、同步控制器、調焦調平控制卡以及曝光控制卡分別通過高速串行鏈路與外部設備相連。
[0021]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0022]1.原有的光刻機控制方法是按照分系統的功能劃分控制硬件的，而本發明按照步進掃描光刻機的時間流程來劃分控制硬件，資源分配更加合理，提高了整機的控制效率；
[0023]2.原有的光刻機控制系統，每個分系統需要I個分系統計算機，故分系統計算機的數量一般不少于5個，不少于4個控制機箱，而本發明只需要2塊CPU板和2個控制機箱，減少了分系統計算機的使用數量，降低了硬件成本，同時減少了控制硬件占用的空間；
[0024]3.原有的光刻機控制系統，上層主控制器只承擔上位軟件的工作，而本發明中，上層軟件除了提供上層軟件的工作，還充分利用了其計算資源，完成下層系統的控制算法。
【附圖說明】
[0025]圖1為現有技術中步進掃描光刻機的結構示意圖；
[0026]圖2為步進掃描光刻機的一般工作步驟流程圖；
[0027]圖3為本發明一【具體實施方式】的步進掃描光刻機控制系統的結構示意圖；
[0028]圖4為本發明一【具體實施方式】的步進掃描光刻機控制系統中第一控制單元的結構示意圖；
[0029]圖5為本發明一【具體實施方式】的步進掃描光刻機控制系統中第二控制單元的結構示意圖；
[0030]圖6為本發明一【具體實施方式】的步進掃描光刻機控制系統控制步進掃描光刻機的一次曝光流程圖；
[0031]圖7為本發明一【具體實施方式】的步進掃描光刻機控制系統的一次曝光時序圖。
[0032]圖中:10_工作站或服務器、20-第一控制單元、30-第二控制單元、40-以太網網絡、50-同步總線、60-光纖接口。
【具體實施方式】
[0033]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加清晰易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。需說明的是，本發明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便