Сетевая архитектура и протокол для кластера литографических машин

Сетевая архитектура и протокол для кластера литографических машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к кластерной системе обработки подложки, содержащей множество литографических элементов, каждый из которых выполнен с возможностью независимого экспонирования подложек в соответствии с данными шаблона, и более конкретно к сетевой архитектуре и протоколу для такой кластерной системы обработки подложки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В полупроводниковой промышленности существует постоянно растущая потребность в производстве структур с высокой точностью и надежностью. В литографических системах эта потребность приводит к чрезвычайно высоким требованиям в отношении количества и скорости производства полупроводниковых пластин. Литографические машины стали более сложными, с многочисленными подсистемами для выполнения различных функций в пределах машины, и со сложным программным обеспечением для управления работой подсистем. Современные литографические машины обычно производят большие количества операций над данными, и управление данными становится все более сложным. Литографические машины могут быть сгруппированы в кластер литографических элементов для обеспечения производства в больших объемах. Передача информации в пределах такого кластера литографических элементов для управления и сбора данных стала проблемой по мере возрастания объема информации, подлежащей передаче, и повышения сложности систем.

Существуют сетевые архитектуры, которые объединяют службы управления и данных в одну сеть и используют технологии, основанные на качестве обслуживания, для установки очередности передачи определенных данных для обеспечения своевременной передачи наиболее важных управляющих данных, но они оказались недостаточными в данной сфере. Настоящее изобретение обеспечивает альтернативное решение для сетевой архитектуры для обеспечения своевременной передачи наиболее важных управляющих данных и сбора больших объемов данных для кластера литографических элементов.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Желательно объединить множество литографических машин в кластер, причем службы управления и данных будут встроены в сетевую архитектуру и протокол кластера. В одном аспекте изобретение обеспечивает объединенную в кластеры систему обработки подложки, содержащую один или более литографических элементов, причем каждый литографический элемент выполнен с возможностью независимого экспонирования подложек в соответствии с данными шаблона. Каждый литографический элемент содержит множество подсистем литографии (литографических подсистем), управляющую сеть, выполненную с возможностью передачи управляющей информации между подсистемами литографии, и по меньшей мере один блок управления элементом, причем блок управления элементом выполнен с возможностью передачи команд в подсистемы литографии, и подсистемы литографии выполнены с возможностью передачи ответов в блок управления элементом. Каждый литографический элемент также содержит средство внешней связи кластера для взаимодействия с оператором или основной системой, причем средство внешней связи выполнено с возможностью выдачи управляющей информации по меньшей мере одному блоку управления элементом для управления работой одной или более подсистем литографии для экспонирования одной или более полупроводниковых пластин. Средство внешней связи выполнено с возможностью выдачи программы процесса блоку управления элементом, причем программа процесса содержит набор заданных команд и ассоциированных параметров, причем каждая команда соответствует заданному действию или последовательности действий, подлежащих выполнению одной или более из подсистем литографии, и параметры дополнительно определяют, как следует выполнить действие или последовательность действий.

Блок управления элементом может быть выполнен с возможностью планирования программы процесса для формирования соответствующей задачи процесса для выполнения подсистемами литографии, причем задача процесса содержит набор команд программы процесса и запланированное время выполнения для каждой из команд. Задача процесса может быть полностью запланирована до начала выполнения задачи процесса. Это обеспечивает известный и фиксированный период времени для выполнения всей задачи процесса до того, как оно начинается. Запланированное время начала (и время завершения) для каждого этапа и для всего процесса могут быть сообщены в средство внешней связи кластера. Это значительно упрощает планирование операций в пределах производственной линии, такое как, например, планирование времени, когда подложки должны быть поданы в литографический элемент и когда ожидается завершение экспонирования подложки в литографическом элементе, что способствует планированию системы транспортировки, которая передает подложки в литографический элемент и из него.

Блок управления элементом может быть выполнен с возможностью формирования задачи процесса, содержащей набор команд программы процесса и формирования для каждой из команд идентификатора подсистемы литографии, для которой запланировано выполнение команды. Блок управления элементом может быть выполнен с возможностью выполнения задачи процесса путем передачи каждой из команд задачи процесса в идентифицированную подсистему литографии в запланированное время выполнения для каждой из команд. Блок управления элементом может быть выполнен с возможностью передачи каждой из команд задачи процесса в идентифицированную подсистему литографии в запланированное время выполнения для каждой из команд безотносительно к состоянию выполнения предыдущей команды задачи процесса. Время выполнения команд задачи процесса не зависит от результатов предыдущего или параллельного этапа, но они выполняются в соответствии с заданным временным планом. Если этап не завершен правильно или в пределах запланированного времени, он не будет выполнен снова, но вместо этого будет выполнен следующий запланированный этап.

Программа процесса может устанавливать заданный период времени для соответствующей команды, и блок управления элементом может быть выполнен с возможностью планирования программы процесса для формирования задачи процесса для выполнения подсистемами литографии, причем задача процесса содержит запланированное время выполнения для каждой команды, причем заданный период времени используется для определения запланированного времени для соответствующей команды в задаче процесса.

Программа процесса может устанавливать первый заданный период времени для соответствующей первой команды, и блок управления элементом может быть выполнен с возможностью задержки инициирования следующей команды, следующей за первой командой, до истечения периода времени и безотносительно к состоянию выполнения первой команды. Запланированное хронирование выполнения команд задачи процесса не зависит от обратной связи от подсистем в отношении успешного завершения или даже неуспешного выполнения команды от предыдущего этапа. Если подсистема сообщает, что выполнение команды завершено, блок управления элементом выполнен с возможностью ожидания наступления запланированного времени выполнения для следующей команды перед выполнением следующей команды. Если подсистема сообщает о неудаче или ошибке при выполнении команды, блок управления элементом ожидает запланированного времени выполнения для следующей команды и затем приступит к выполнению следующей команды. Любое изменение в хронировании выполнения команды программы процесса учитывается в планировании задачи процесса, и поэтому запланированное время для выполнения команды является большим, чем наибольшее ожидаемое время выполнения. Временной план обычно устанавливается в задаче процесса.

Блок управления элементом может быть выполнен с возможностью инициирования действия или последовательности действий для одной или более подсистем литографии путем отправки одного или более параметров для действия или действий в подсистему по управляющей сети, и последующей отправки команды, соответствующей действию или действиям, в подсистему. Блок управления элементом может быть выполнен с возможностью отправки одного или более параметров в подсистему ранее запланированного времени выполнения команды на некоторый период времени, причем период времени является достаточным для гарантирования того, что подсистема приняла один или более параметров перед тем, как команда будет отправлена в подсистему. Один или более параметров могут быть переданы в одном или более сообщений таким образом, что любое сообщение будет ограничено в размере. Параметры могут содержать значительный объем данных, так что более крупные сообщения, содержащие один или более параметров, отправляют заранее, когда хронирование передачи в подсистемы не является важным. Сообщение гораздо меньшего размера, содержащее лишь команду (без ассоциированных параметров) может быть отправлено во время, запланированное для выполнения команды. Эти меры обеспечивают распределение нагрузки на сеть и исключают перегрузку при отправке команды, чтобы сократить время передачи и повысить своевременность и надежность передачи команды.

При завершении действия или последовательности действий, соответствующих команде, выданной блоком управления элементом, подсистема литографии, которая завершила действие или последовательность действий, может быть выполнена с возможностью уведомления блока управления элементом о завершении, и при приеме инструкции от блока управления элементом - выдачи данных, относящихся к выполнению действия или последовательности действий. Когда блок управления элементом принимает уведомление от подсистемы о завершении действия или последовательности действий, блок управления элементом может отправить в подсистему запрос передачи данных, относящихся к выполнению действия или последовательности действий. Это распределяет нагрузку на сеть и исключает перегрузку при отправке уведомления о завершении, чтобы сократить время передачи и повысить своевременность и надежность передачи, и тогда данные могут быть получены, когда хронирование не является важным.

Программа процесса может быть запрограммирована таким образом, что она не включает в себя какие-либо условные этапы. Программа процесса может включать в себя условные этапы, запрограммированные в виде альтернативных команд, причем альтернативные команды параллельно запланированы в задаче процесса, и каждой из них назначено одно и то же время выполнения таким образом, что время выполнения задачи процесса в целом не изменяется в зависимости от того, какая альтернативная команда выбрана для выполнения.

Подсистемы литографии могут быть выполнены с возможностью передачи подтверждения в блок управления элементом для подтверждения приема команды от блока управления элементом. Подтверждение может быть использовано блоком управления элементом для обнаружения, когда подсистема прекращает отвечать ожидаемым образом. Подтверждение может быть выполнено с возможностью не содержать какую-либо другую информацию кроме подтверждения того, что подсистема приняла соответствующую команду и по-прежнему функционирует, идентификатора подсистемы, отправившей подтверждение, и временной отметки. Подсистемы могут быть конфигурированы с отсутствием периодов ожидания для выполнения команды задачи процесса. Период ожидания в подсистеме управления элементом может быть установлен на гораздо более длительный период времени, чем время ожидаемого ответа для подтверждения от подсистем. Этот период ожидания является достаточно продолжительным для заключения о том, что подсистема не функционирует, без разумных оснований для сомнения, но является достаточно коротким для обнаружения сбоя до того, как это обычно сделает оператор.

Изменение программного обеспечения в подсистеме для обновления или усовершенствования программного обеспечения выполняется путем выполнения задачи процесса в блоке управления элементом. Такое изменение может включать в себя изменение основного программного обеспечения операционной системы для подсистемы или какого-либо приложения или служебного программного обеспечения подсистемы. Это позволяет использовать один единый способ взаимодействия как для операций литографии, так и для служебных действий, таких как обновление или усовершенствование системного программного обеспечения.

Управляющая сеть может быть выполнена с возможностью обеспечения работы в режиме квазиреального времени без использования протокола связи в режиме реального времени.

Каждый литографический элемент может дополнительно содержать сеть данных, выполненную с возможности передачи информации регистрации данных от подсистем литографии по меньшей мере в один концентратор сети данных, причем подсистемы литографии выполнены с возможностью передачи информации регистрации данных в концентратор сети данных, и концентратор сети данных выполнен с возможностью приема и сохранения информации регистрации данных, и при этом средство внешней связи дополнительно выполнено с возможностью приема по меньшей мере части информации регистрации данных, принимаемой концентратором сети данных. В этой сетевой архитектуре функции управления и данных разделены на отдельные сети. Функции управления требуют двунаправленного потока данных и требуют предсказуемой передачи информации по управляющей сети. Функции сбора данных и управления данными обычно требуют однонаправленного потока от подсистем литографии в восходящем направлении в сети данных к концентратору сети данных и далее в интерфейс кластера, и могут задействовать очень большие объемы данных. Подсистемы литографии могут быть выполнены с возможностью передачи данных в сеть данных с первой скоростью передачи, а концентратор сети данных может быть выполнен с возможностью приема данных из сети данных со второй скоростью передачи, причем вторая скорость передачи значительно выше первой скорости передачи.

Управляющая сеть может использовать протокол передачи потока байтов в соединении TCP. Блок управления элементом и подсистемы литографии могут быть выполнены с возможностью передачи последовательностей сообщений в управляющей сети, и при этом первое сообщение последовательности сообщений содержит два элемента, причем первый элемент содержит строку с типом сообщения и второй элемент содержит справочник с поименованными аргументами для сообщения. Первое сообщение последовательности сообщений может содержать структуру управляющих данных, кодированную посредством объектной нотации JavaScript (JSON). Второе сообщение последовательности сообщений может содержать одно или более кодированных сообщений данных, причем кодирование сообщений данных не является заданным или ограниченным протоколом управляющей сети. Эта схема смешения произвольных сообщений с управляющими сообщениями позволяет формировать команды и выдачи данных задачи процесса непосредственно в формате данных, который понятен оператору, и обеспечивает возможность передачи таких сообщений без дополнительного кодирования.

Управляющая сеть может также включать в себя контроллер, выполненный с возможностью обеспечения отсутствия одновременного выполнения множества передач данных в управляющей сети.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Теперь будут лишь в качестве примера описаны варианты выполнения изобретения с обращением к сопровождающим схематичным чертежам, на которых:

Фиг. 1 - принципиальная схема варианта выполнения сетевой архитектуры для литографической системы согласно изобретению;

Фиг. 2 - принципиальная схема варианта выполнения сетевой архитектуры для литографической системы, содержащей кластер литографических элементов;

Фиг. 3 - схема конфигурации кластер литографических элементов;

Фиг. 4 - упрощенная схема электронно-лучевой колонны литографического элемента на основе заряженных частиц;

Фиг. 5 - принципиальная схема протокола блока управления элементом в многоуровневой модели OSI для литографического инструмента согласно варианту выполнения изобретения;

Фиг. 6A - принципиальная схема последовательности соединения согласно варианту выполнения изобретения;

Фиг. 6B - принципиальная схема последовательности повторного соединения согласно варианту выполнения изобретения;

Фиг. 6C - принципиальная схема последовательности выполнения команды согласно варианту выполнения изобретения;

Фиг. 6D - принципиальная схема последовательности отмены согласно варианту выполнения изобретения;

Фиг. 6E - принципиальная схема последовательности отмены с условием состязания согласно варианту выполнения изобретения;

Фиг. 6F - принципиальная схема последовательности исключения во время общей команды согласно варианту выполнения изобретения;

Фиг. 6G - принципиальная схема спонтанного исключения согласно варианту выполнения изобретения; и

Фиг. 6H - принципиальная схема исключения во время команды выполнения согласно варианту выполнения изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже описаны определенные варианты выполнения изобретения, приведенные лишь в качестве примера и с обращением к чертежам.

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему одного варианта выполнения литографической системы 1 с интерфейсами управления и данных согласно изобретению. На схеме показана иерархическая конфигурация с тремя интерфейсами - интерфейсом 3 кластера, интерфейсом 5 элемента кластера и интерфейсами 7 подсистем литографии. На Фиг. 1 проиллюстрирована конфигурация с кластером литографической системы, содержащей один литографический элемент 10, который содержит множество подсистем 16 литографии. Литографическая система может содержать множество литографических элементов 10, например как в варианте выполнения по Фиг. 2.

Интерфейс 3 кластера содержит интерфейсы для связи между средством 6 внешней связи литографического кластера и одной или более основными системами 2, и/или между средством 6 внешней связи кластера и одной или более консолями 4 оператора.

Интерфейс 5 элемента кластера содержит интерфейсы для связи между средством 6 внешней связи кластера и сетью литографических элементов, содержащей блок 12 управления элементом и/или концентратор 14 сети данных. Блок 12 управления элементом может осуществлять связь с концентратором 14 сети данных по соединению 106, причем связь предпочтительно является однонаправленной от блока 12 управления элементом к концентратору 14 сети данных.

Интерфейс 7 подсистемы литографии содержит интерфейсы между блоком 12 управления элементом и подсистемами 16 литографии, и между концентратором 14 сети данных и подсистемами 16 литографии. Подсистемы 16 осуществляют связь с блоком 12 управления элементом по управляющей сети 120, и подсистемы 16 осуществляют связь с концентратором 14 сети данных по сети 140 данных.

Фиг. 2 представляет собой принципиальную схему варианта выполнения литографической системы 1, в котором кластер литографической системы содержит множество литографических элементов 10, причем каждый элемент содержит множество подсистем 16 литографии. Каждый элемент может содержать блок 12 управления элементом и концентратор 14 сети данных, осуществляющий связь с подсистемами 16 литографии в отношении элемента. Каждый элемент может функционировать как самостоятельный литографический элемент, который способен независимо работать для экспонирования полупроводниковых пластин с использованием литографического процесса. В данном варианте выполнения каждый из множества литографических элементов 10 осуществляет связь с одним средством 6 внешней связи, и средство 6 внешней связи осуществляет связь с одной или более главными системами 2 и/или интерфейсами 4 оператора, которые функционируют в отношении всего кластер.

Варианты выполнения по Фиг. 1 и 2 предпочтительно выполнены с возможностью способствования эффективному управлению кластером литографических элементов. Каждый литографический элемент 10 предпочтительно имеет лишь сетевые интерфейсы с управляющей сетью 120 и сетью 140 данных. Исключение к этому правилу конфигурации составляет канал 20 данных, непосредственно соединяющий блок 19 потоковой передачи шаблонов с подсистемой(ами), отвечающей(ими) за модуляцию или переключение пучков заряженных частиц. Данные шаблона исходно подготавливают в системе 18 обработки данных шаблонов и отправляют в блок 19 потоковой передачи шаблонов для преобразования данных и потоковой передачи в подсистемы. Данная конфигурация обусловлена чрезмерно большим объемом данных шаблона, передаваемых в соответствующую(ие) подсистему(ы). Данные шаблона обычно передают путем потоковой передачи в соответствующие подсистемы в растровом формате, поскольку объем данных слишком велик для локального хранения в подсистеме.

Интерфейсы оператора и интерфейсы с основными компьютерами контроля и автоматизации более высокого уровня выполнены не в отдельных литографических элементах, а в средстве 6 внешней связи кластера. Это позволяет разрабатывать такие интерфейсы для кластера без необходимости знания протокола интерфейса с литографическими элементами 10 и без предъявления дополнительных требований и вмешательства в связь по управляющей сети 120 и сети 140 данных.

На Фиг. 3 показан упрощенный вид в плане кластера 1 литографической системы. В данном варианте выполнения кластер содержит группу из десяти литографических элементов 10, размещенных задними сторонами друг к другу в два ряда по пять. В непосредственной близости от кластера 1 отведена производственная площадь под зону 23 обслуживания. Каждый литографический элемент содержит электронно-лучевую колонну, заключенную в отдельную вакуумную камеру, причем одна сторона каждой вакуумной камеры обращена к системе 22 подачи подложки и к зоне 23 обслуживания. Система 22 подачи подложки принимает подложки от системы 24 транспортировки подложек и подает их в литографические элементы 10 для обработки, и принимает обработанные подложки от литографических элементов 10 и подает их в систему 24 транспортировки подложек для передачи к другим системам в производственной линии.

В случае литографического устройства на основе заряженных частиц вакуумная камера предпочтительно окружает источник заряженных частиц и компоненты для формирования множества элементарных лучей заряженных частиц, систему модуляции пучка, переключающую или модулирующую элементарные лучи, проекционную систему для проецирования элементарных лучей на подложку, на которой необходимо сформировать рисунок, и подвижную опору для подложки. Вакуумная камера предпочтительно включает в себя систему загрузочного шлюза для передачи подложек из системы 22 подачи подложек в вакуумную камеру и из нее, а также входной люк, обращенный к зоне 23 обслуживания, который может быть открыт для доступа к электронно-лучевой колонне с целью обслуживания.

Каждый литографический элемент 10 выполняет независимую работу по приему и обработке полупроводниковых пластин. Каждый литографический элемент включает в себя свои собственные обрабатывающие вычислительные системы для обработки данных и работы компонентов и подсистем литографического элемента. Каждая подсистема 16 литографии предпочтительно имеет свою собственную компьютерную систему процессора и памяти для выполнения команд управления работой подсистемы, сбора данных, получаемых при работе подсистемы и осуществления связи с управляющей сетью и сетью данных. Каждый из блока 12 элемента управления и концентратора 14 сети данных предпочтительно содержит свою собственную компьютерную систему процессора и памяти для выполнения своих функций. Компьютерные системы процессора и памяти для блока 12 элемента управления, концентратора 14 сети данных и подсистем 16 литографического элемента 10 могут быть расположены вблизи вакуумной камеры литографического элемента, например в шкафу, установленном над вакуумной камерой, или в основании под вакуумной камерой, или часть их может быть расположена в каждом месте.

Конфигурация литографических элементов в кластере задними сторонами друг к другу обеспечивает систему с ограниченной площадью основания, и размещение компьютерных систем процессора и памяти непосредственно над вакуумными камерами или под ними также уменьшает площадь основания. Производственная площадь в пределах производственной линии очень ценна, и таким образом эффективное использование производственной площади в производственной линии является важным.

На Фиг. 4 показана упрощенная принципиальная схема электронно-лучевой колонны литографического элемента на основе заряженных частиц. Такие литографические системы описаны, например, в патентах США №№ 6,897,458; 6,958,804;, 7,019,908; 7,084,414 и 7,129,502; публикации заявки на патент США № 2007/0064213 и также находящиеся в рассмотрении заявки на патент США №№ 61/031,573; 61/031,594; 61/045,243; 61/055,839; 61/058,596 и 61/101,682, все из которых принадлежат правообладателю настоящего изобретения и все настоящим включены в настоящий документ путем ссылки в полном объеме.

В варианте выполнения, показанном на Фиг. 4, колонна литографического элемента содержит источник 110 электронов, производящий расширяющийся электронный пучок 130, коллимируемый системой 113 коллиматорных линз. Коллимированный электронный пучок падает на апертурную решетку 114a, которая блокирует часть пучка, формируя множество частичных пучков 134, которые проходят через массив 116 конденсаторных линз, который фокусирует частичные пучки. Частичные пучки падают на вторую апертурную решетку 114b, которая формирует множество элементарных лучей 133 из каждого частичного пучка 134. Система формирует очень большое число элементарных лучей 133, предпочтительно от около 10 000 до 1 000 000 элементарных лучей.

Решетка 117 ограничения элементарных лучей, содержащая множество ограничительных электродов, отклоняет выбранные элементарные лучи. Не отклоненные элементарные лучи достигают решетки 118 блокировки пучка и проходят через соответствующее отверстие, в то время как отклоненные элементарные лучи не попадают в соответствующее отверстие и блокируются решеткой блокировки пучка. Таким образом, решетка 117 ограничения элементарных лучей и блокировка 118 пучка вместе функционируют с целью активирования и деактивирования элементарных лучей. Не отклоненные элементарные лучи проходят через решетку 119 блокировки пучка и через решетку 119 отклонения пучка, которая отклоняет элементарные лучи для сканирующего перемещения элементарных лучей по поверхности мишени или подложки 121. Далее элементарные лучи проходят через массивы 120 проецирующих линз и проецируются на подложку 121, которая размещена на подвижной опоре для переноса подложки. В литографических применениях подложка обычно содержит полупроводниковую пластину, снабженную слоем, чувствительным к заряженным частицам или слоем резиста.

Колонна литографического элемента работает в вакуумной среде. Вакуум желателен для удаления частиц, которые могут быть ионизированы пучками заряженных частиц и притянуты к поверхности, могут распасться и отложиться на компонентах машины и могут рассеивать пучки заряженных частиц. Обычно требуется вакуум по меньшей мере в 10^-6 бар. Для поддержания вакуумной среды литографическая система на основе заряженных частиц размещена в вакуумной камере. Все основные элементы литографического элемента предпочтительно размещены в общей вакуумной камере, включая источник заряженных частиц, проекционную систему для проецирования элементарных лучей на подложку, и подвижную опору.

ПОДСИСТЕМЫ

В вариантах выполнения по Фиг. 1 и 2 каждый литографический элемент 10 составляет независимо работающий литографический элемент для экспонирования полупроводниковых пластин. Каждый литографический элемент 10 содержит множество подсистем 16, которые работают, выполняя необходимые функции для элемента. Каждая подсистема выполняет конкретную функцию. Типичные подсистемы 16 включают в себя, например, подсистему загрузки полупроводниковых пластин (WLS), подсистему размещения полупроводниковых пластин (WPS), оптическую подсистему облучения (ILO) для формирования элементарных лучей электронов, подсистема потоковой передачи шаблонов (PSS) для потоковой передачи данных переключения пучков в литографический элемент, подсистему переключения пучков (BSS) для активирования и деактивирования элементарных лучей электронов, подсистему проецирующей оптики (POS) для проецирования элементарных лучей на полупроводниковую пластину, подсистему измерения пучков (BMS), метрологическую подсистему (MES) и т.д. Каждый литографический элемент 10 предпочтительно выполнен с возможностью приема полупроводниковых пластин, фиксации каждой полупроводниковой пластины в зажиме и подготовки зафиксированной полупроводниковой пластины к экспонированию, экспонирования зафиксированной полупроводниковой пластины, и снятия фиксации экспонированной полупроводниковой пластины в зажиме и подачи экспонированной полупроводниковой пластины для удаления из элемента.

Каждая подсистема 16 может содержать один или более модулей 17, которые специализированы для конкретных подфункций и предпочтительно выполнены в виде заменяемых компонентов. Модули 17 могут содержать исполнительные устройства 19 и датчики 21, причем исполнительные устройства 19 способны выполнять команду, и датчики 21 способны обнаруживать действия и результаты и выполнять измерения в течение выполнения команды, до и/или после этого. Примеры таких модулей включают в себя опору для перемещения подложки при экспонировании, управляющий компьютер для управления опорой, модуль проецирующих линз, подающий напряжения на массивы линз для проецирования элементарных лучей на подложку, вакуумный насос для формирования вакуума в вакуумной камере и т.п.

Каждая подсистема 16 работает независимо и включает в себя память для хранения инструкций и компьютерный процессор для выполнения инструкций. Память и процессор могут быть реализованы в каждой подсистеме в виде подключаемого клиента (PIC) 15. Надлежащая реализация подсистемы может включать в себя, например, персональный компьютер, работающий под оперативной системой Linux. Подсистемы могут включать в себя жесткий диск или энергонезависимую память для хранения их операционной системы таким образом, что загрузка каждой подсистемы осуществляется с этого диска или из этой памяти. Эти и другие признаки, описываемые ниже, обеспечивают конфигурацию, в которой каждая подсистема представляет собой автономный элемент, который может быть разработан, построен и испытан как независимый элемент без необходимости учета ограничений, налагаемых другими подсистемами. Например, каждая подсистема может быть выполнена с достаточным объемом памяти и производительностью обработки для надлежащего выполнения функций подсистемы в течение ее рабочего цикла без необходимости учета требований в отношении памяти и производительности обработки, выдвигаемых другими подсистемами. Это особенно полезно при разработке и усовершенствовании системы, когда эти требования находятся в состоянии изменения. Недостатки этой конфигурации состоят в том, что повышаются общие требования к объему памяти и производительности обработки, и должна быть реализована избыточность этих компонентов в пределах каждой подсистемы. Однако более важным, чем эти недостатки, является упрощенная конфигурация, которая обеспечивает ускоренную разработку и более простое усовершенствование.

Подсистемы 16 выполнены с возможностью приема команд по управляющей сети 120 и выполнения команд независимо от других подсистем, сообщения о результатах выполнения команд и передачи любых полученных данных о выполнении команд по запросу.

Подсистемы 16 могут быть выполнены в виде автономных элементов, но с возможностью загрузки с центрального диска или памяти, например в концентраторе сети данных. Это уменьшает проблему надежности и издержки на отдельные жесткие диски и энергонезависимую память в каждой подсистеме и обеспечивает возможность более простого усовершенствования программного обеспечения подсистемы путем обновления загрузочного образа для подсистемы в центральном местоположении.

ПРОТОКОЛЫ СВЯЗИ

Подсистемы 16 соединены управляющей сетью с блоком 12 управления элементом, также называемым блоком управления подсистемами обеспечения или SUSC. Блок 12 управления элементом содержит память и компьютерный процессор для управления работой подсистем литографического элемента 10.

Связь 102 между средством 6 внешней связи кластера и SUSC 12 выполнена с возможностью передачи PP в SUSC 12. Может быть использован протокол, основанный на объектной нотации JavaScript (JSON). JSON представляет собой открытый стандарт на основе текста, разработанный для обмена считываемыми человеком данными, используемый для представления простых структур и массивов данных и подходящий для упорядочивания и передачи структурированных данных по сетевому соединению. Доступ к протоколу предпочтительно ограничен пользователями в группе и закрыт для пользователей за пределами чистого помещения. Протокол предпочтительно обеспечивает инструкцию для создания PJ, передачи файла PP и любых ассоциированных параметров, инструктирования SUSC 12 для создания PJ на основании PP. Дополнительные команды могут включать в себя инструкции прерывания и отмены. Связь между SUSC 12 и средством 6 внешней связи кластера может включать в себя сообщения подтверждения, отчеты о ходе работы и сообщения об ошибках и оповещения.

Связь 101 между SUSC 12 и подсистемами 16 литографии по управляющей сети 120 предпочтительно строго управляется с использованием лишь протокола блока управления элементом для обеспечения работы в сети в режиме квазиреального времени. На Фиг. 5 показан один вариант выполнения протокола блока управления элементом в многоуровневой модели OSI (взаимосвязи открытых систем). Протокол блока управления элементом более подробно описан ниже.

Связь 105 между SUSD 14 и средством 6 внешней связи кластера реализована с возможностью получения результатов PJ, отслеживания задач и регистрации данных от SUSD 14. Для этого соединения связи может быть использован гипертекстовый транспортный протокол (HTTP).

Связь 103 между подсистемами 16 литографии и SUSD 14 разработана с возможностью однонаправленного сбора данных из подсистем 16. Данные могут передаваться с использованием различных протоколов, таких как syslog, HDF5, UDP и другие.

Данные большого объема можно отправлять с использованием протокола пользовательских датаграмм (UDP), чтобы отправлять данные без большого объема служебных данных обмена сигналами установления связи, проверки и коррекции ошибок. Благодаря получаемому очень малому объему служебных данных передачи данные можно рассматривать как принимаемые в режиме реального времени.

Иерархический формат данных HDF5 можно использовать для передачи и хранения данных с высокой частотой. HDF5 хорошо приспособлен для хранения и организации больших объемов числовых данных, но обычно не используется в среде UDP. Также могут быть использованы другие форматы данных, такие как CSV или TCP, в частности для низкоуровневых данных (малого объема).

ПРОГРАММА ПРОЦЕССА

Работой литографического элемента 10 управляют с использованием программы 11 процесса (PP), которая содержит последовательность действий, подлежащих выполнению. PP загружают в блок 12 управления элементом, и он планирует и выполняет PP 11 по запросу главной системы 2 или оператора посредством консоли 4 оператора. PP 11 может играть роль набора параметров, например как определено в стандарте SEMI E40. Хотя стандарты SEMI устанавливают многочисленные требования к тому, как необходимо обращаться с наборами параметров, стандарты могут быть противоречивыми, и поэтому предпочтительно избегают использования наборов параметров. Вместо этого используют редактируемые и неотформатированные PP в форме так называемых больших двоичных объектов (BLOB).

PP содержит предварительно планируемую и повторно и