[发明专利]一种光刻机同步触发在线诊断方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及扫描光刻机技术领域，尤其涉及扫描光刻机的同步控制技术领域。

背景技术

光刻机一般可分为步进光刻机和扫描光刻机两种，其中，步进光刻机采用一次成像技术，为了增大像场，需要更大直径的透镜系统作为支撑。由于现有技术方面和经济成本方面的双重制约，限制了步进光刻机的应用场合，已经不能满足如今芯片加工工艺向更高精度、更大尺寸的发展方向。

于是，产生了一种新型的扫描光刻机，扫描光刻机最大特点在于同步扫描功能。扫描光刻机的曝光过程与步进光刻机有所不同。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光束。同时，硅片在透镜的下方以与掩膜相反方向的运动。在扫描期间，涉及的子系统模块，扫描必须在相同的时间段内完成，扫描的起始时刻和结束时刻必须相同。也就是对于扫描，要求所有涉及的子系统模块必须在扫描时序上取得严格一致。在曝光扫描过程中对涉及的子系统有严格的同步时序要求，同时其它的扫描比如对准扫描等，同样对所有涉及的子系统模块有严格的同步时序要求。

光刻机系统是个复杂的系统，同时又是一个对设备可靠性要求很高的昂贵的设备，一旦设备出现故障，必须尽快地发现并解决错误。为此，在光刻机系统中的各个分系统中，往往都会有相应的数据诊断模块，用来诊断分系统出现的问题。

但是，对于目前这种基于各分系统的数据诊断方式，存在严重的不足，尤其是对于扫描光刻机同步时序相关的诊断无能为力。当整个系统出现同步时序相关问题时，会出现各个分系统的诊断模块都报告各自分系统工作正常。各分系统的诊断系统在任何一个时刻，都仅仅只能处理其本身的诊断数据，而无法获取涉及其它分系统的对应精确时刻的诊断数据。这些不足概括如下：

1.通常的数据诊断系统都是各个分系统独立地，不能系统地定位问题。

2.不能定位一些同步时序问题，比如不同分系统模块间数据时序不同步的问题。

3.不同分系统的诊断数据，不能够严格地按照精确的时间一一对应起来。

这些不足，导致目前的一般诊断系统无法定位整系统的同步时序相关问题，无法快速地定位光刻机在集成或者在线运行时出现的问题，从而导致无法快速解决问题，造成不必要的成本损耗。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，为扫描光刻机提供整机系统的同步诊断系统，及时定位并解决分系统之间的同步时序相关问题，提供一种扫描光刻机的同步诊断方法与系统，解决扫描光刻机的整体系统及各个分系统的同步诊断技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现解决上述技术问题：

一种光刻机同步触发诊断系统，其特征在于：包括一个主控制器，至少两个分系统：其中所述分系统均包括一个分系统控制器，所述分系统均包括一个触发诊断缓冲板，所述分系统均包括至少一个分系统控制子卡；所述主控制器分别与所述分系统中的每个分系统控制器相连接，所述分系统中的每个分系统控制控器分别与所述分系统中的每个分系统控制子卡均保持连接，所述分系统中的每个分系统控器分别与所述分系统中的每个触发诊断缓冲板均保持相连，所述分系统中的每个触发诊断缓冲板分别与所述分系统中的每个分系统控制子卡均保持连接；所述分系统的每个触发诊断缓冲板之间均保持相互连接。

所述的主控制器与所述分系统内的所述分系统控制器之间通过标准以太网连接。所述分系统控制器与所述分系统控制子卡之间通过标准的VME总线相连。所述触发诊断缓冲板与所述分系统控制器之间通过标准VME总线相连。所述触发诊断缓冲板与所述分系统控制子卡之间通过标准VME总线相连。所述触发诊断缓冲板之间通过硬件同步信号线相互连接，用于同时接收触发诊断请求信号和触发诊断信号。

所述的主控制器上运行上位机操作系统、光刻机应用软件和触发诊断系统的上位机处理程序；其中，触发诊断系统的上位机处理程序对每个分系统的诊断数据进行记录、排序、整理。

所述的分系统控制器为嵌入式微处理器，其上运行嵌入式实时操作系统，分系统控制器上同时运行触发诊断处理软件。

所述触发诊断处理软件包括诊断触发接口程序库，分系统控制器和分系统控制子卡分别通过调用触发诊断接口程序库，将需要诊断的数据写入触发诊断缓冲板。诊断触发接口程序库，包括嵌入式实时操作系统中的库程序和数字信号处理器固件上的库程序。分系统控制子卡为数字信号处理器控制板卡。所述的分系统控制子卡上运行数字信号处理器固件程序。

所述触发诊断缓冲板均设置有环形缓冲区，用于存放每个分系统控制器及每个分系统控制子卡的诊断数据。