[发明专利]一种光刻机同步控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种光刻机同步控制系统及方法，所述光刻机同步控制系统包括干涉仪分系统和外部分系统，所述干涉仪分系统包括通过同步总线连接的同步控制卡、多通道光纤卡及干涉仪计数卡，所述同步控制卡通过外同步通道与所述外部分系统连接，所述多通道光纤卡通过光纤通道与所述外部分系统连接。本发明提供的技术方案，通过将干涉仪分系统和工件台掩模台分系统的硬件解耦，使干涉仪分系统的同步控制卡可以连接更多的测量轴和外部分系统，增加了干涉仪分系统以及工件台掩模台分系统的扩展性。通过提供格式和接口标准统一的外同步通道，实现外部分系统的扩展，提高了同步控制系统的通用性。

技术领域

本发明涉及一种光刻机同步控制系统及方法，属于半导体制造领域。

背景技术

光刻机是半导体制造技术的核心设备，随着半导体集成电路技术的快速发展，对光刻机的系统设计提出了更高的要求。一方面，硅片的集成度不断提高，对于线宽的要求越来越高，需要光刻机的测量和控制系统更加精准和复杂化，需要对外部分系统进行更多的扩展。另一方面，随着曝光硅片尺寸的不断增大，特别是平板显示领域，所使用的基板尺寸越来越大，对于光刻机工件台和掩模台系统的控制和测量要求越来越高，如需要支持更高配置的激光干涉仪测量系统。

同步控制系统是整个光刻机特别是步进扫描投影式光刻机的时序控制中枢，控制着光刻机所有相关分系统在扫描曝光时的时序，其功能是要在正确的时间通知各个参与扫描的分系统，开始执行相应的操作。随着光刻机系统的复杂程度不断提高，需要更高要求的同步控制系统来满足光刻机的发展。

现有技术提出了一种基于VME总线的步进扫描光刻机的同步控制系统及该系统的同步控制方法。该同步控制系统的核心部件同步控制组件通过VME64自定义协议总线与激光计数组件和运动控制组件连接；通过光纤与对准控制器、调平调焦控制器、狭缝控制器、照明控制器、剂量控制器和高阶像控制器连接，对激光计数组件测得的数据进行传输；通过RS422串行通讯端口与对准控制器、调平调焦控制器、狭缝控制器、照明控制器、剂量控制器和高阶像控制器连接，使各个分系统保持同步控制。所述同步控制组件包括a、b两块板卡，其中，a板卡上的DSP同步控制算法模块完成所有同步相关数据的处理和运算，计算工件台掩摸台的位置信息，通过VME总线实现同步控制。b板卡上设置有6个RS422串行通讯端口以及4个光纤通讯接口，实现外部协调信号接口扩展。

采用这种技术，存在以下缺陷：1.随着光刻机系统的复杂化，要求光刻机的激光干涉仪测量系统具有大量的测量轴，如果仅通过单个DSP同步控制算法模块无法保证在200us或者更短的同步控制周期内，实现对所有测量轴测量数据的运算和对分系统的同步控制。2.通过b板卡上的扩展接口，无法进一步扩展，使得整个同步控制系统的通用性和扩展性受到限制。3.所述技术的各个组件处于一个VME总线系统中，可以实现内部分系统的同步控制，但是对于各个外部分系统如对准分系统、照明分系统等如何实现同步控制，并没有提供具体的实施方法。

现有技术还提出了一种步进扫描投影光刻机同步控制系统，提供了一种同步总线控制器及同步控制系统，实现了步进扫描投影式光刻机曝光扫描的同步信号控制。该同步控制系统以同步总线传输作为时间基准，通过同步总线数据传输的最小时间单元，严格控制各个信号的时间点，从而实现各个分系统之间信号的实时和同步。所述同步总线控制器通过同步总线的同步状态广播信号，实现与同步总线控制器在同一个VME机箱内的控制板卡(激光计数卡及工件台掩模台运动控制卡等)的同步控制，即内部分系统同步；通过单线同步信号以及同步触发信号，实现与同步总线控制器不在同一个VME机箱内的外部控制板卡的同步控制，即外部分系统同步。