本發(fā)明涉及一種光刻機(jī)同步控制系統(tǒng)及方法，屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

光刻機(jī)是半導(dǎo)體制造技術(shù)的核心設(shè)備，隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)光刻機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。一方面，硅片的集成度不斷提高，對(duì)于線寬的要求越來越高，需要光刻機(jī)的測量和控制系統(tǒng)更加精準(zhǔn)和復(fù)雜化，需要對(duì)外部分系統(tǒng)進(jìn)行更多的擴(kuò)展。另一方面，隨著曝光硅片尺寸的不斷增大，特別是平板顯示領(lǐng)域，所使用的基板尺寸越來越大，對(duì)于光刻機(jī)工件臺(tái)和掩模臺(tái)系統(tǒng)的控制和測量要求越來越高，如需要支持更高配置的激光干涉儀測量系統(tǒng)。

同步控制系統(tǒng)是整個(gè)光刻機(jī)特別是步進(jìn)掃描投影式光刻機(jī)的時(shí)序控制中樞，控制著光刻機(jī)所有相關(guān)分系統(tǒng)在掃描曝光時(shí)的時(shí)序，其功能是要在正確的時(shí)間通知各個(gè)參與掃描的分系統(tǒng)，開始執(zhí)行相應(yīng)的操作。隨著光刻機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜程度不斷提高，需要更高要求的同步控制系統(tǒng)來滿足光刻機(jī)的發(fā)展。

現(xiàn)有技術(shù)提出了一種基于vme總線的步進(jìn)掃描光刻機(jī)的同步控制系統(tǒng)及該系統(tǒng)的同步控制方法。該同步控制系統(tǒng)的核心部件同步控制組件通過vme64自定義協(xié)議總線與激光計(jì)數(shù)組件和運(yùn)動(dòng)控制組件連接；通過光纖與對(duì)準(zhǔn)控制器、調(diào)平調(diào)焦控制器、狹縫控制器、照明控制器、劑量控制器和高階像控制器連接，對(duì)激光計(jì)數(shù)組件測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；通過rs422串行通訊端口與對(duì)準(zhǔn)控制器、調(diào)平調(diào)焦控制器、狹縫控制器、照明控制器、劑量控制器和高階像控制器連接，使各個(gè)分系統(tǒng)保持同步控制。所述同步控制組件包括a、b兩塊板卡，其中，a板卡上的dsp同步控制算法模塊完成所有同步相關(guān)數(shù)據(jù)的處理和運(yùn)算，計(jì)算工 件臺(tái)掩摸臺(tái)的位置信息，通過vme總線實(shí)現(xiàn)同步控制。b板卡上設(shè)置有6個(gè)rs422串行通訊端口以及4個(gè)光纖通訊接口，實(shí)現(xiàn)外部協(xié)調(diào)信號(hào)接口擴(kuò)展。

采用這種技術(shù)，存在以下缺陷：1.隨著光刻機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜化，要求光刻機(jī)的激光干涉儀測量系統(tǒng)具有大量的測量軸，如果僅通過單個(gè)dsp同步控制算法模塊無法保證在200us或者更短的同步控制周期內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有測量軸測量數(shù)據(jù)的運(yùn)算和對(duì)分系統(tǒng)的同步控制。2.通過b板卡上的擴(kuò)展接口，無法進(jìn)一步擴(kuò)展，使得整個(gè)同步控制系統(tǒng)的通用性和擴(kuò)展性受到限制。3.所述技術(shù)的各個(gè)組件處于一個(gè)vme總線系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部分系統(tǒng)的同步控制，但是對(duì)于各個(gè)外部分系統(tǒng)如對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)、照明分系統(tǒng)等如何實(shí)現(xiàn)同步控制，并沒有提供具體的實(shí)施方法。

現(xiàn)有技術(shù)還提出了一種步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)同步控制系統(tǒng)，提供了一種同步總線控制器及同步控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)掃描投影式光刻機(jī)曝光掃描的同步信號(hào)控制。該同步控制系統(tǒng)以同步總線傳輸作為時(shí)間基準(zhǔn)，通過同步總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钚r(shí)間單元，嚴(yán)格控制各個(gè)信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)分系統(tǒng)之間信號(hào)的實(shí)時(shí)和同步。所述同步總線控制器通過同步總線的同步狀態(tài)廣播信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與同步總線控制器在同一個(gè)vme機(jī)箱內(nèi)的控制板卡(激光計(jì)數(shù)卡及工件臺(tái)掩模臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制卡等)的同步控制，即內(nèi)部分系統(tǒng)同步；通過單線同步信號(hào)以及同步觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)與同步總線控制器不在同一個(gè)vme機(jī)箱內(nèi)的外部控制板卡的同步控制，即外部分系統(tǒng)同步。

采用這種技術(shù)，存在以下缺陷：1.內(nèi)部分系統(tǒng)包括干涉儀測量系統(tǒng)和工件臺(tái)掩模臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)集成在同一個(gè)vme機(jī)箱中，受到標(biāo)準(zhǔn)vme總線機(jī)箱尺寸的限制，vme機(jī)箱內(nèi)的槽位數(shù)量有限，對(duì)干涉儀測量系統(tǒng)測量軸和工件臺(tái)掩模臺(tái)控制卡的數(shù)量都進(jìn)行了限制，不利于光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的擴(kuò)展。2.通過單線同步和同步觸發(fā)兩種不同形式的信號(hào)實(shí)現(xiàn)不在同一個(gè)vme機(jī)箱內(nèi)的外部控制板卡的外部分系統(tǒng)同步控制，對(duì)于更多的不同外部分系統(tǒng)，需要同步總線控制器提供不同的多種外同步信號(hào)接口，否則無法滿足復(fù)雜的外部分系統(tǒng)的外同 步接口需求，外部同步控制信號(hào)方式不一致，同樣不利于光刻機(jī)復(fù)雜外部分系統(tǒng)的擴(kuò)展。

因此，現(xiàn)有技術(shù)在一個(gè)vme機(jī)箱中集成干涉儀測量系統(tǒng)和工件臺(tái)掩模臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，存在光刻機(jī)各個(gè)分系統(tǒng)擴(kuò)展性受到vme標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范限制的缺點(diǎn)，同時(shí)，其同步總線控制器與外部分系統(tǒng)的同步通道方式不統(tǒng)一，存在光刻機(jī)外部分系統(tǒng)擴(kuò)展性收到限制的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種使干涉儀分系統(tǒng)測量軸和外部分系統(tǒng)具有更好擴(kuò)展性的光刻機(jī)同步控制系統(tǒng)及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種光刻機(jī)同步控制系統(tǒng)，包括干涉儀分系統(tǒng)和外部分系統(tǒng)，所述干涉儀分系統(tǒng)包括通過同步總線連接的同步控制卡、多通道光纖卡及干涉儀計(jì)數(shù)卡，所述同步控制卡通過外同步通道與所述外部分系統(tǒng)連接，所述多通道光纖卡通過光纖通道與所述外部分系統(tǒng)連接。

優(yōu)選的，所述外部分系統(tǒng)包括工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)和照明分系統(tǒng)；所述同步控制卡通過外同步通道分別與工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)和照明分系統(tǒng)連接；所述多通道光纖卡通過光纖通道分別與工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)和照明分系統(tǒng)連接。

優(yōu)選的，所述外部分系統(tǒng)通過內(nèi)同步通道實(shí)現(xiàn)所述外部分系統(tǒng)的內(nèi)部同步控制。

優(yōu)選的，所述同步總線采用具有數(shù)據(jù)同步廣播功能的數(shù)據(jù)總線。

優(yōu)選的，所述同步總線采用自定義同步總線。

優(yōu)選的，所述同步總線采用vme總線，所述同步控制卡、多通道光纖卡和干涉儀計(jì)數(shù)卡設(shè)置在vme機(jī)箱中。

優(yōu)選的，所述外同步通道采用具有同步狀態(tài)傳輸功能的數(shù)據(jù)總線。

優(yōu)選的，所述外同步通道采用外部同步總線。

優(yōu)選的，所述外同步通道采用自定義同步總線。

優(yōu)選的，所述干涉儀分系統(tǒng)還包括干涉儀分系統(tǒng)cpu卡，所述干涉儀分系統(tǒng)cpu卡通過控制總線與所述同步控制卡、多通道光纖卡及干涉儀計(jì)數(shù)卡連接。

優(yōu)選的，所述控制總線采用標(biāo)準(zhǔn)總線。

優(yōu)選的，所述控制總線采用pci、vme、compactpci、vxi、pxi、pcie、srio或以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)總線。

優(yōu)選的，所述同步控制卡包括：時(shí)鐘晶振，提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；伺服定時(shí)器，用于對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，發(fā)出伺服周期觸發(fā)信號(hào)；同步總線接口控制模塊，接收所述伺服周期觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)同步總線傳輸協(xié)議；外同步通道控制模塊，接收所述伺服周期觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)外同步通道傳輸協(xié)議。

一種光刻機(jī)同步控制方法，包括：

干涉儀分系統(tǒng)的同步控制卡通過同步總線連接多通道光纖卡和干涉儀計(jì)數(shù)卡，對(duì)干涉儀分系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)同步控制，干涉儀計(jì)數(shù)卡對(duì)多通道光纖卡進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸；

所述同步控制卡通過外同步通道與外部分系統(tǒng)連接，對(duì)外部分系統(tǒng)進(jìn)行外同步控制，所述多通道光纖卡通過光纖通道與外部分系統(tǒng)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸。

優(yōu)選的，干涉儀分系統(tǒng)cpu卡通過干涉儀分系統(tǒng)的控制總線，對(duì)干涉儀分系統(tǒng)初始化，設(shè)置同步控制使能位，啟動(dòng)所述同步控制卡的伺服同步控制，啟動(dòng)伺服周期。

優(yōu)選的，所述同步控制卡通過所述同步總線，對(duì)所述多通道光纖卡和干涉儀計(jì)數(shù)卡廣播伺服周期的同步狀態(tài)，同時(shí)向所述外同步通道輸出外同步開始信號(hào)，所述外部分系統(tǒng)的同步接收模塊接收所述外同步開始信號(hào)。

優(yōu)選的，所述外部分系統(tǒng)通過內(nèi)同步通道實(shí)現(xiàn)所述外部分系統(tǒng)的內(nèi)部同步控制，并通過運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行所述外部分系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過在干涉儀分系統(tǒng)中設(shè)置同步控制卡，同步控制卡通過同步總線連接多通道光纖卡和干涉儀計(jì)數(shù)卡，對(duì)干涉儀分系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)同步控制，干涉儀計(jì)數(shù)卡對(duì)多通道光纖卡進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸，所述同步控制卡通過外同步通道與外部分系統(tǒng)連接，對(duì)外部分系統(tǒng)進(jìn)行外同步控制，所述多通道光纖卡通過光纖通道與外部分系統(tǒng)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸。通過將干涉儀分系統(tǒng)和工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)的硬件解耦，使干涉儀分系統(tǒng)的同步控制卡可以連接更多的測量軸和外部分系統(tǒng)，增加了干涉儀分系統(tǒng)以及工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)的擴(kuò)展性。通過提供格式和接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的外同步通道，實(shí)現(xiàn)外部分系統(tǒng)的擴(kuò)展，提高了同步控制系統(tǒng)的通用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中所述光刻機(jī)同步控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中所述同步總線的連接示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中所述同步總線傳輸協(xié)議的示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中所述外同步通道的連接示意圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中所述外同步通道傳輸協(xié)議的示意圖；

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中所述同步控制卡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明一實(shí)施例中所述工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明一實(shí)施例中所述工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)的同步控制示意圖。

圖中所示：100、干涉儀分系統(tǒng)；101、控制總線；102、同步總線；103、干涉儀分系統(tǒng)cpu卡；104、同步控制卡；105、多通道光纖卡；106、干涉儀計(jì)數(shù)卡；110、外同步通道；112、工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)外同步通道；113、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)外同步通道；114、照明分系統(tǒng)外同步通道；120、光纖通道；122、工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)光纖通道；123、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)光纖通道；124、照明分系統(tǒng)光纖通道；141、時(shí)鐘晶振；142、伺服定時(shí)器；143、同步總線接口控制模塊；144、外同步通道控制模塊；200、工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)；201、工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng) 控制總線；202、工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)內(nèi)同步總線；300、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)；400、照明分系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述：

參照圖1，本發(fā)明的光刻機(jī)同步控制系統(tǒng)，包括干涉儀分系統(tǒng)100和外部分系統(tǒng)，所述干涉儀分系統(tǒng)100包括通過同步總線102連接的同步控制卡104、多通道光纖卡105及干涉儀計(jì)數(shù)卡106，所述同步控制卡104通過外同步通道110與所述外部分系統(tǒng)連接，所述多通道光纖卡105通過光纖通道120與所述外部分系統(tǒng)連接。

所述外部分系統(tǒng)包括工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)300和照明分系統(tǒng)400；所述同步控制卡104通過外同步通道分別與工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)300和照明分系統(tǒng)400連接；所述多通道光纖卡105通過光纖通道分別與工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)300和照明分系統(tǒng)400連接。

相應(yīng)的，本發(fā)明的光刻機(jī)同步控制方法，包括：

干涉儀分系統(tǒng)100的同步控制卡104通過同步總線102連接多通道光纖卡105和干涉儀計(jì)數(shù)卡106，對(duì)干涉儀分系統(tǒng)100進(jìn)行內(nèi)同步控制，干涉儀計(jì)數(shù)卡106對(duì)多通道光纖卡105進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸；

所述同步控制卡104通過外同步通道110與外部分系統(tǒng)連接，對(duì)外部分系統(tǒng)進(jìn)行外同步控制，所述多通道光纖卡105通過光纖通道120與外部分系統(tǒng)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)同步傳輸。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案通過將干涉儀分系統(tǒng)100和工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200的硬件解耦，使干涉儀分系統(tǒng)100的同步控制卡104可以連接更多的測量軸和外部分系統(tǒng)，增加了干涉儀分系統(tǒng)100以及工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200的擴(kuò)展性。通過提供格式和接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的外同步通道110，實(shí)現(xiàn)外部分系統(tǒng)的擴(kuò)展，提高了同步控制系統(tǒng)的通用性。

優(yōu)選的，所述同步總線102采用具有數(shù)據(jù)同步廣播功能的數(shù)據(jù)總線。

優(yōu)選的，所述同步總線102采用自定義同步總線。

優(yōu)選的，所述同步總線102采用vme總線，所述同步控制卡104、多通道光纖卡105和干涉儀計(jì)數(shù)卡106設(shè)置在vme機(jī)箱中。

優(yōu)選的，所述外同步通道110采用具有同步狀態(tài)傳輸功能的數(shù)據(jù)總線。

優(yōu)選的，所述外同步通道110采用外部同步總線。

優(yōu)選的，所述外同步通道110采用自定義同步總線。

如圖1所示，作為一種實(shí)施例，本光刻機(jī)同步控制系統(tǒng)包括干涉儀分系統(tǒng)100和外部分系統(tǒng)，所述干涉儀分系統(tǒng)100包括通過同步總線102連接的同步控制卡104、多通道光纖卡105及干涉儀計(jì)數(shù)卡106，還包括干涉儀分系統(tǒng)cpu卡103，所述干涉儀分系統(tǒng)cpu卡103通過控制總線101與所述同步控制卡104、多通道光纖卡105及干涉儀計(jì)數(shù)卡106連接。所述同步控制卡104通過外同步通道110與外部的工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)300和照明分系統(tǒng)400連接，所述多通道光纖卡105通過光纖通道120與外部的工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)300和照明分系統(tǒng)400連接。其中，外同步通道110包括工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)外同步通道112、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)外同步通道113和照明分系統(tǒng)外同步通道114；光纖通道120包括工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)光纖通道122、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)光纖通道123和照明分系統(tǒng)光纖通道124。上述外部分系統(tǒng)通過內(nèi)同步通道實(shí)現(xiàn)各自系統(tǒng)的內(nèi)部同步控制。

優(yōu)選的，所述控制總線101采用pci、vme、compactpci、vxi、pxi、pcie、srio或以太網(wǎng)等通用標(biāo)準(zhǔn)總線。

其中，所述干涉儀分系統(tǒng)cpu卡103通過控制總線101，主動(dòng)訪問干涉儀分系統(tǒng)100內(nèi)所有板卡的寄存器，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些板卡的控制，包括系統(tǒng)初始化、同步掃描參數(shù)的下發(fā)、同步掃描控制軟件的執(zhí)行、同步系統(tǒng)執(zhí)行狀態(tài)的中斷處理等控制功能。

其中，所述干涉儀計(jì)數(shù)卡106，對(duì)工件臺(tái)掩模臺(tái)進(jìn)行位置測量，獲得反映工件臺(tái)掩模臺(tái)實(shí)際位置的干涉儀測量條紋數(shù)，并在同步控制卡104的控制下，通 過干涉儀分系統(tǒng)100內(nèi)的同步總線102，將所述干涉儀測量條紋數(shù)同步廣播到多通道光纖卡105。

其中，所述多通道光纖卡105，在同步控制卡104的控制下，通過干涉儀分系統(tǒng)100的同步總線102，接收來自干涉儀計(jì)數(shù)卡106的干涉儀測量條紋數(shù)，通過光纖通道120將條紋數(shù)分別發(fā)送至工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)300和照明分系統(tǒng)400。

其中，參照圖6所示，所述同步控制卡104包括：時(shí)鐘晶振141，提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；伺服定時(shí)器142，與時(shí)鐘晶振141連接，用于對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，發(fā)出伺服周期觸發(fā)信號(hào)；同步總線接口控制模塊143，接收所述伺服周期觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)同步總線傳輸協(xié)議；外同步通道控制模塊144，接收所述伺服周期觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)外同步通道傳輸協(xié)議。

上述同步控制卡104通過同步總線102，實(shí)現(xiàn)干涉儀計(jì)數(shù)卡106的同步采樣控制、干涉儀測量條紋數(shù)的內(nèi)同步廣播、多通道光纖卡105的同步觸發(fā)等干涉儀分系統(tǒng)100的內(nèi)同步功能；所述同步控制卡104通過外同步通道110，實(shí)現(xiàn)與工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200、對(duì)準(zhǔn)分系統(tǒng)300和照明分系統(tǒng)400的伺服同步控制。所述同步控制卡104是光刻機(jī)系統(tǒng)同步控制過程的核心，為所有需要同步的分系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)。

參照圖2-3所示，所述同步總線102的同步控制原理如下。

所述同步總線102為具有數(shù)據(jù)同步廣播功能的自定義數(shù)據(jù)傳輸總線。圖2為該同步總線102的連接示意圖，同步總線102中包含三類信號(hào)：10位地址信號(hào)addr、32位數(shù)據(jù)信號(hào)data和1位控制信號(hào)advn。其中，所述地址信號(hào)addr和控制信號(hào)advn由同步控制卡104輸出，所有多通道光纖卡105和干涉儀計(jì)數(shù)卡106接收這兩類信號(hào)；數(shù)據(jù)信號(hào)data由地址信號(hào)addr所尋址的干涉儀計(jì)數(shù)卡106輸出，所有多通道光纖卡105接收該數(shù)據(jù)信號(hào)data中的干涉儀測量條紋數(shù)。

圖3所示為所述同步總線102的傳輸協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方式，同步控制卡104以固定的伺服周期tservo，連續(xù)輸出具有固定時(shí)序的地址信號(hào)addr和控制信號(hào)advn，其時(shí)序周期為tcycle，tservo＝n·tcycle。一個(gè)伺服周期tservo包含兩類地址信號(hào)addr，其中，伺服周期tservo開始的第一個(gè)地址為同步狀態(tài)廣播地址addr_sync，余下的地址為干涉儀測量條紋數(shù)廣播地址addr_1～addr_n-1。

在同步狀態(tài)廣播地址addr_sync周期內(nèi)，同步控制卡104在控制信號(hào)advn的下降沿，將本次伺服周期的同步狀態(tài)碼sync_state輸出至數(shù)據(jù)信號(hào)data；所有的多通道光纖卡105和干涉儀計(jì)數(shù)卡106，在控制信號(hào)advn的上升沿，從數(shù)據(jù)信號(hào)data接收該同步狀態(tài)碼sync_state，實(shí)現(xiàn)干涉儀分系統(tǒng)100內(nèi)所有板卡的伺服同步。

在干涉儀測量條紋數(shù)廣播地址addr_1～addr_n-1周期內(nèi)，干涉儀計(jì)數(shù)卡106在控制信號(hào)advn的下降沿，將與addr_1～addr_n-1對(duì)應(yīng)的干涉儀測量軸測量的條紋數(shù)data_1～data_n-1輸出至數(shù)據(jù)信號(hào)data；所有的多通道光纖卡105，在控制信號(hào)advn的上升沿，將數(shù)據(jù)信號(hào)data上的干涉儀測量條紋數(shù)保存至其存儲(chǔ)空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)干涉儀測量條紋數(shù)的同步廣播。

參照圖4-5所示，所述外同步通道110的同步控制原理如下。

所述外同步通道110為具有同步狀態(tài)傳輸功能的自定義外部同步總線。圖4為該外同步通道110的連接示意圖，每個(gè)外同步通道110包含兩個(gè)信號(hào)：由同步控制卡104驅(qū)動(dòng)的同步輸出信號(hào)syncout和由外部分系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的同步輸入信號(hào)syncin。所述外同步通道110在同步控制卡104的控制下，以固定的伺服周期tservo，通過syncout信號(hào)向各外部分系統(tǒng)傳遞當(dāng)前伺服周期的同步狀態(tài)，通過syncin信號(hào)獲取各外部分系統(tǒng)的同步掃描執(zhí)行狀態(tài)信息。

所有外部分系統(tǒng)采用的外同步通道110，具有相同的電氣接口以及同步狀態(tài)傳輸協(xié)議，便于外部分系統(tǒng)的擴(kuò)展及同步控制系統(tǒng)平臺(tái)化的建立。具體的，所述外同步通道110的syncout信號(hào)和syncin信號(hào)，使用符合rs422標(biāo)準(zhǔn)的平衡 差分電壓數(shù)字接口電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步狀態(tài)的高速、可靠傳輸，即通過syncout+、syncout-、syncin+和syncin-四個(gè)信號(hào)線實(shí)現(xiàn)輸入輸出的平衡差分電壓接口。

圖5所示為所述外同步通道110同步狀態(tài)傳輸協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方式，每個(gè)外同步通道110包含兩個(gè)信號(hào)，同步輸出信號(hào)syncout和同步輸入信號(hào)syncin。其中，同步控制卡104以固定的伺服周期tservo，啟動(dòng)外同步通道傳輸協(xié)議，通過syncout信號(hào)先后輸出1位開始位start、4位伺服同步狀態(tài)碼sync_state(包括sync_state[0]、sync_state[1]、sync_state[2]和sync_state[3])、1位校驗(yàn)碼s_parity到各外部分系統(tǒng)；同時(shí)通過syncin信號(hào)，接收各外部分系統(tǒng)的同步掃描執(zhí)行狀態(tài)信息，包括4位應(yīng)答信號(hào)ack(包括ack[0]、ack[1]、ack[2]和ack[3])及其校驗(yàn)碼a_parity。

參照圖7-8所示，以工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200為例，說明本發(fā)明的光刻機(jī)同步控制系統(tǒng)，對(duì)光刻機(jī)各個(gè)分系統(tǒng)的伺服同步控制過程。

干涉儀分系統(tǒng)100的內(nèi)同步控制過程如下：

第1步：干涉儀分系統(tǒng)cpu卡103通過干涉儀分系統(tǒng)100的控制總線101，完成對(duì)干涉儀分系統(tǒng)100的初始化，設(shè)置同步控制使能位，啟動(dòng)同步控制卡104的伺服同步控制功能，開啟第一個(gè)伺服周期tservo；

第2步：在伺服周期tservo的開始時(shí)刻，同步控制卡104通過同步總線102，向干涉儀分系統(tǒng)100內(nèi)部廣播該伺服周期tservo的同步狀態(tài)；同時(shí)，向工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)外同步通道112輸出外同步開始信號(hào)；

第3步：同步控制卡104通過同步總線102，完成所有工件臺(tái)掩模臺(tái)各干涉儀測量條紋數(shù)的同步廣播；

第4步：多通道光纖卡105通過同步總線102接收所有的干涉儀測量條紋數(shù)，并將數(shù)據(jù)存放在光纖接口的存儲(chǔ)空間中；

第5步：多通道光纖卡105將存放于光纖接口存儲(chǔ)空間中的干涉儀測量條紋數(shù)，通過工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)光纖通道122發(fā)送到工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200；

第6步：同步控制卡104循環(huán)讀取伺服定時(shí)器，判斷當(dāng)前伺服周期tservo是否結(jié)束：若否，繼續(xù)讀取伺服定時(shí)器至當(dāng)前伺服周期tservo結(jié)束；

第7步：同步控制卡104讀取干涉儀分系統(tǒng)cpu卡103下發(fā)的同步控制使能位，判斷是否終止伺服同步控制：若否，啟動(dòng)新的伺服周期tservo，重復(fù)上述第2步；若是，結(jié)束系統(tǒng)同步控制功能。

同時(shí)，工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200的同步控制過程如下：

第1步：工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)cpu卡通過工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)控制總線201，完成對(duì)工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200的初始化，設(shè)置運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)；

第2步：工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)200的同步接收模塊等待工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)外同步通道112的開始信號(hào)，等待伺服周期tservo的開始；

第3步：同步接收模塊從工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)外同步通道112接收當(dāng)前伺服周期tservo的同步狀態(tài)，并同時(shí)輸出應(yīng)答信號(hào)；

第4步：同步接收模塊通過工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)光纖通道122接收來自干涉儀分系統(tǒng)100的干涉儀測量條紋數(shù)；

第5步：同步接收模塊通過工件臺(tái)掩模臺(tái)分系統(tǒng)內(nèi)同步總線202，將接收到的來自干涉儀分系統(tǒng)100的同步狀態(tài)和干涉儀測量條紋數(shù)廣播發(fā)送到所有的工件臺(tái)掩模臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制卡，并對(duì)各運(yùn)動(dòng)控制卡產(chǎn)生同步的伺服中斷觸發(fā)信號(hào)，使所有運(yùn)動(dòng)控制卡同步進(jìn)入伺服中斷服務(wù)程序；

第6步：運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)入伺服中斷服務(wù)程序后，進(jìn)行內(nèi)外部同步狀態(tài)比較、工件臺(tái)掩模臺(tái)實(shí)際位置計(jì)算、輸出位置控制參數(shù)等操作；

第7步：運(yùn)動(dòng)控制卡判斷是否結(jié)束工件臺(tái)掩模臺(tái)的伺服控制：若否，重復(fù)上述第2步；若是，結(jié)束整個(gè)工件臺(tái)掩模臺(tái)的伺服運(yùn)動(dòng)控制。