[发明专利]一种基于FPGA的DMD数字无掩模光刻机工件台控制系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的DMD数字无掩模光刻机工件台控制系统，其特征在于，该系统包括与主控计算机进行通讯的通讯接口、工件台定位控制部分、工件台位置测量部分、工件台归零部分、工件台限位电路部分。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述的通讯接口采用USB2.0接口与主控计算机进行通讯，其功能包括接收主控计算机发送的指令和数据以及向主控计算机发送工件台控制系统的状态数据。

3.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述的工件台定位控制部分包括FPGA中的工件台定位模块、X驱动电路、Y驱动电路以及调焦驱动电路；工件台定位模块与X驱动电路、Y驱动电路以及调焦驱动电路之间通过输入输出接口进行连接，X驱动电路、Y驱动电路以及调焦驱动电路直接驱动位于工件台上的电机进行运动。

4.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述的工件台位置测量部分包括FPGA中的工件台位置测量模块、X接收器、Y接收器以及光栅测量系统；光栅测量系统中的光栅尺位于工件台上的X、Y方向的导轨上，光栅测量系统与X接收器、Y接收器连接、而X接收器、Y接收器与FPGA中的工件台位置测量模块通过输入输出接口相连接。

5.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，工件台归零电路将归零信号通过输入输出接口传送到FPGA中，控制系统进行归零操作。

6.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，工件台限位电路部分在XY方向的两端分别设有两极限位开关，前一级用于切断控制输入，后一级用于切断控制输出，该限位电路将工件台的状态信息通过输入输出接口传送到FPGA，控制系统进行限位操作。

7.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，整个控制流程包括以下步骤：

1)工件台控制系统接收到主控计算机发送的合理曝光图形的起始位置和曝光数量以及待曝光图形加载成功的命令后，工件台控制系统控制开始，并判断是否需要进行归零运动，如果是，则控制工件台进行归零运动，如果不是则执行下一步；

2)工件台控制系统通讯接口实时接收主控计算机发送的信息，判断是否终止曝光，如果是，则存储数据并结束控制流程，如果不是则执行下一步；

3)工件台控制系统中的工件台定位控制部分通过接收的曝光位置信息，驱动工件台X方向和Y方向的电机转动，从而使工件台运动到指定位置，同时工件台位置测量部分实时计算工件台的位置，作为工件台定位控制部分的控制参数；

4)待工件台运动到指定位置，工件台定位控制部分驱动调焦电机进行调焦运动，直到工件台处于最佳焦面位置；

5)待工件台运动到最佳焦面位置，主控计算机控制系统进行曝光，并判断曝光是否结束，如果没有结束则继续执行步骤2)，如果曝光结束则存储数据并结束控制流程。