本發(fā)明涉及一種集成電路裝備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光刻設(shè)備的控制架構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)下的封裝和LED光刻機中，一般都采用VME總線控制架構(gòu)。如圖1所示，上位機通過以太網(wǎng)形式與各分系統(tǒng)PPC進(jìn)行通訊，各分系統(tǒng)PPC再通過機箱背板上的VME總線與機箱內(nèi)其他功能類板卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，最后由這些功能類板卡直接采集底層傳感器數(shù)據(jù)或?qū)Φ讓域?qū)動器/執(zhí)行器進(jìn)行控制。

上述技術(shù)方案存在以下技術(shù)問題：

第一、當(dāng)產(chǎn)品功能增加導(dǎo)致外接傳感器或執(zhí)行器超出機箱原先的冗余設(shè)計時，需要對原有機箱設(shè)計進(jìn)行修改。如果原先板卡預(yù)留接口不夠用時，還需要增加板卡來實現(xiàn)新的功能。

第二、功能性板卡與底層執(zhí)行器和傳感器之間的線纜經(jīng)過長距離傳輸，可能會引起信號衰減或不穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種用于光刻設(shè)備的即使增加執(zhí)行器和傳感器數(shù)量也無需增加板卡或機箱數(shù)量的控制架構(gòu)。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種用于光刻設(shè)備的控制架構(gòu)，包括：一總控制層，該總控制層通過一VME總線與一分系統(tǒng)控制層通訊，該分系統(tǒng)控制層通過一現(xiàn)場總線協(xié)議與一執(zhí)行層通訊。

更進(jìn)一步地，該總控制層包括一總控制單元以及一主控板卡，該總控制單元通過一以太網(wǎng)與該主控板卡通訊。

更進(jìn)一步地，該分系統(tǒng)控制層包括一總線控制板及總線控制器，該總控制層通過該VME總線與該總線控制板通訊。

更進(jìn)一步地，該主控板卡放置于一機箱內(nèi)。

更進(jìn)一步地，該總線控制板放置于一機箱內(nèi)。

更進(jìn)一步地，該總線控制板通過一現(xiàn)場總線協(xié)議與總線控制器通訊。

更進(jìn)一步地，該分系統(tǒng)控制層還包括一總線功能模塊，該總線控制器和該總線功能模塊采取拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

更進(jìn)一步地，該總線功能模塊通過一現(xiàn)場總線協(xié)議與執(zhí)行層通訊。

更進(jìn)一步地，該執(zhí)行層包括傳感器或執(zhí)行器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明中執(zhí)行器控制和傳感器數(shù)據(jù)采集及信號處理都不使用VME總線與主控計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，節(jié)省了板卡使用數(shù)量及機箱個數(shù)。

本發(fā)明在機箱內(nèi)部只作任務(wù)處理、接口調(diào)用及參數(shù)下發(fā)操作，不直接連接底層硬件，為今后功能和硬件拓展提供便利。

本發(fā)明把總線控制器及相應(yīng)功能模塊放置在執(zhí)行器和傳感器附近，減少與執(zhí)行器和傳感器間線纜長度，避免了模擬信號長距離傳輸而引起的衰減和信號不穩(wěn)定，提高了設(shè)備的可靠性。

本發(fā)明中總線控制器與主控計算機之間采用現(xiàn)場總線協(xié)議傳輸信號，提高設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性。

本發(fā)明中執(zhí)行器與傳感器均采用支持現(xiàn)場總線協(xié)議的器件，提高了器件的互換性。

附圖說明

關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中光刻設(shè)備所使用的VME總線控制架構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所涉及的VME總線加現(xiàn)場總線技術(shù)相結(jié)合的控制架構(gòu)的示意圖；

圖3是本發(fā)明所涉及的光刻機整機控制架構(gòu)的示意圖；

圖4是本發(fā)明所涉及的光刻機第二級控制架構(gòu)的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施例。

本發(fā)明提供了一種用于光刻設(shè)備的即使增加執(zhí)行器和傳感器數(shù)量也無需增加板卡或機箱數(shù)量的控制架構(gòu)，并且本發(fā)明所提供方案能解決信號長距離傳輸可能引起的衰減和不穩(wěn)定的技術(shù)問題，增加光刻設(shè)備的可靠性。

圖2是本發(fā)明所涉及的VME總線加現(xiàn)場總線技術(shù)相結(jié)合的控制架構(gòu)的示意圖。本發(fā)明主要由，服務(wù)器1、機箱2、主控板卡3、總線控制板4、總線控制器5、總線功能模塊6、傳感器7、執(zhí)行器8、以太網(wǎng)交換機9、總線控制盒10、背板11及若干線纜組成

如圖3所示，本發(fā)明采用VME總線+現(xiàn)場總線技術(shù)相結(jié)合的方式構(gòu)成光刻機整機控制架構(gòu)。

該控制架構(gòu)的第一級為控制層，采用VME總線控制架構(gòu)，主要由服務(wù)器1通過以太網(wǎng)9交換機的形式對機箱3內(nèi)的各分系統(tǒng)的主控板卡3下發(fā)命令，而各分系統(tǒng)的主控板卡3在接受到命令后，調(diào)用各自分系統(tǒng)任務(wù)后，通過機箱VME總線下發(fā)相應(yīng)命令及參數(shù)至機箱2內(nèi)的總線控制板4。

在這一級的架構(gòu)中，各分系統(tǒng)的控制層作為一個標(biāo)準(zhǔn)化模塊進(jìn)行設(shè)計，由主控板卡3、總線控制板4和背板11組成。其中總線控制板4支需要支持VME總線協(xié)議，且背板11上需要留有總線控制接口，與外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。而所有分系統(tǒng)的主控板卡3、總線控制板卡4和背板11統(tǒng)一放置在一個機箱2內(nèi)。

在這一級架構(gòu)中，操作人員下發(fā)命令至設(shè)備，設(shè)備中的服務(wù)器1接收到指令后，經(jīng)過內(nèi)部軟件計算及處理后，通過以太網(wǎng)9交換機把需要的指令及參數(shù)下發(fā)至需要參與動作的各分系統(tǒng)的主控板卡3。主控板卡3再經(jīng)過內(nèi)部軟件計算把相應(yīng)的指令和參數(shù)通過VME總線下發(fā)至該分系統(tǒng)的總線控制板4?？偩€控制板4再通過現(xiàn)場總線協(xié)議與整個控制架構(gòu)的第二級進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

如圖4所示，該控制架構(gòu)的第二級為處理層，采用現(xiàn)場總線控制方式，機箱2內(nèi)的總線控制板4在接受到相應(yīng)命令和參數(shù)后通過現(xiàn)場總線協(xié)議下發(fā)給各自的總線控制盒10內(nèi)的總線控制器5?？偩€控制器5接收到命令后再根據(jù)具體命令和參數(shù)以總線形式下發(fā)給各總線功能模塊6，從而采集和驅(qū)動底層傳感器7和執(zhí)行器8。

該控制架構(gòu)的第二級為各分系統(tǒng)的測控層、I/O層和傳感器執(zhí)行器層，基于現(xiàn)場總線技術(shù)搭建而成，通過現(xiàn)場總線協(xié)議完成傳感器執(zhí)行器與分系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交互及指令下達(dá)。主要由總線控制器5、總線功能模塊6、傳感器7、執(zhí)行器8、總線控制盒10及若干線纜組成。

在這一級架構(gòu)中，總線控制器5與總線功能模塊6采取拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即一個總線控制器5可以外接多個總線功能模塊6。

其中功能模塊6放置在總線控制盒10內(nèi)?？偩€功能模塊6數(shù)量由傳感器7和執(zhí)行器8數(shù)量決定，而總線控制器5則各分系統(tǒng)根據(jù)實際需要決定。每個分系統(tǒng)都可以有多個總線控制器5、總線功能模塊6及總線控制盒10。而總線控制盒10則根據(jù)整機布局及傳感器7和執(zhí)行器8所處的位置在整機合適的位置放置，只須遵循總線功能模塊6與相連的傳感器7、執(zhí)行器8位置盡可能接近即可。

在這一級架構(gòu)中，總線功能模塊6根據(jù)功能劃分可以采集傳感器7的數(shù)據(jù)然后把數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場總線協(xié)議發(fā)送至總線控制器5，另外總線功能模塊6也可以通過現(xiàn)場總線協(xié)議接受總線控制5下達(dá)的命令及參數(shù)，對執(zhí)行器8進(jìn)行控制。

在這個控制架構(gòu)中，把測量類、計算類和控制類板卡采用成熟的總線功能模塊6代替，并移出機箱放置在光刻機各個角落。同時使用總線控制器5對總線功能模塊6的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總。這種架構(gòu)的方式理論上一個總線控制器5可以掛接無限個總線功能模塊6，即使今后產(chǎn)品因為升級需要增加傳感器或執(zhí)行器，只需增加總線功能模塊6的數(shù)量，而不需要重新設(shè)計電氣柜內(nèi)的機箱或?qū)φ麄€設(shè)備的架構(gòu)做大幅度的修改。

而且在這個控制架構(gòu)中，把總線功能模塊6盡可能安裝在執(zhí)行器和傳感器附近，減少了線纜傳輸路徑，避免模擬信號長距離傳輸引起的衰減和不穩(wěn)定。而總線功能模塊6、總線控制器5、總線控制板4直接的通信都采用總線協(xié)議的形式，具有較高的傳輸速率和良好的抗干擾性。

同時，現(xiàn)場總線技術(shù)為成熟技術(shù)，所采用的總線協(xié)議都為國際標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)架構(gòu)中某個總線功能模塊6、傳感器7或執(zhí)行器8發(fā)生問題時，只需使用支持該協(xié)議的器件替換即可，對設(shè)備本身而言具有良好的互換性。

而且一般現(xiàn)場總線模塊都帶有錯誤自檢，錯誤自鎖及管理功能，當(dāng)模塊本身發(fā)生錯誤時，能夠主動上報錯誤并關(guān)閉報錯模塊，不影響其他模塊正常使用，具有較好的容錯性。

另外，現(xiàn)場總線協(xié)議本身自帶校驗，加密等功能設(shè)計，當(dāng)傳輸?shù)膮f(xié)議因為某些外界因素出錯時，也能通過協(xié)議自帶的校驗系統(tǒng)對命令識別，并由總線模塊作出相應(yīng)動作。

本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。