[发明专利]用于光刻机器群集的网络架构和协议

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含多个光刻元件的群集式（clustered）基板处理系统，这些元件分别被配置成用于依据图案数据独立曝光基板，本发明尤其涉及用于此种群集式基板处理系统的网络架构和协议。

背景技术

在半导体工业中制造具备高精确度及高可靠度的结构的需求始终不减。在光刻系统中，此种需求导致有关晶圆生产的数量和速度的要求极高。由于具有许多子系统来执行机器内的不同功能，且具有复杂的软件来控制子系统的操作，光刻机器已经变得比较复杂。现代的光刻系统通常产生大量的数据操作，而管理这些数据变得日益困难。可将光刻机器聚集在光刻元件的群（cluster）中，以提供更高的批量生产。为了控制和数据收集而在这样的光刻元件群中传送信息已经成为一个问题，因为要传送的信息量增大且系统复杂度增高。

存在将控制及数据业务结合成单一网络并采用业务质量技术来按优先顺序排列特定数据的传送而提供关键控制数据的及时送达的网络架构，但已被证明在此环境中仍有不足处。本发明针对为光刻元件群集（cluster）提供关键控制数据的及时送达和大量数据的收集的网络架构提供一可选的解决方案。

发明内容

有必要将多个光刻机器聚集成群，其中控制及数据业务均纳入此群集网络架构和协议之中。一方面，本发明提出一种包含一个或多个光刻元件的群集式基板处理系统，每个光刻元件均被配置成用于依据图案数据独立地曝光基板。每一光刻元件均包含多个光刻子系统和控制网络，控制网络被配置成用于在光刻子系统与至少一个元件控制单元之间传送控制信息，元件控制单元被配置成向光刻子系统发送命令，并且光刻子系统被配置成向元件控制单元发送响应。每一光刻元件还包含群集前端，用于作为面向操作者或主控系统的接口，前端被配置成用于将控制信息配发给至少一元件控制单元以控制一个或多个光刻子系统对于一个或多个晶圆进行曝光的操作。前端被配置成用于将处理程序配发给元件控制单元，处理程序包含一组预先定义的命令和相关参数，每一命令均对应于将由光刻子系统中的一个或多个执行的预先定义的动作或一连串动作，且参数进一步定义动作或一连串动作如何被执行。

元件控制单元可以被配置成用于对处理程序进行调度（schedule）以产生对应的处理作业供光刻子系统执行，处理作业包含处理程序的所述组命令以及对于这些命令各自的调度执行时间。处理作业可以在处理作业开始执行之前被完全调度。这在处理作业开始之前，即产生整个处理作业执行的已知且固定的时间段。每一步骤以及整个处理的调度开始时间（和完成时间）可以报告给群集前端。这大幅地简化晶圆厂内的活动的调度，诸如基板应在何时传递至光刻元件以及光刻元件中一基板之曝光预定何时完成，从而有助于将基板来回传送于光刻元件的轨道系统的调度。

元件控制单元可以被配置成用于产生处理作业，处理作业包含处理程序的组命令，以及对于这些命令中每一个被调度来执行命令的光刻子系统的识别身份。元件控制单元可以被配置成通过在这些命令各自的调度执行时间处，将处理作业的这些命令各自传送至被识别出的光刻子系统来执行处理作业。元件控制单元可以被配置成在命令各自的调度执行时间处，将处理作业的这些命令分别传送至被识别出的光刻子系统，而不论处理作业的先前的命令的执行状态如何。处理作业的命令的执行时间并非取决于前一步骤或并行步骤的结果，而是依据预定的时间调度来执行。如果步骤并未正确完成或者未能在调度的时间之内完成，则将不会被再次执行，而是下一个调度的步骤将被执行。

处理程序可以为对应的命令定义预定时间段，且元件控制单元可以被配置成用于对处理程序进行调度以产生处理作业，以由光刻子系统执行，处理作业包含每一命令的调度运行时间，而预定时间段则被用于决定处理作业中对应命令的调度时间。

处理程序可以为对应的第一命令定义第一预定时间段，而元件控制单元可以被配置成在第一命令之后延迟起始下一命令，直到时间段终止为止且不论第一命令的执行状态如何。处理作业的命令的执行的调度时序并不取决于来自子系统有关前一步骤的命令执行成功完成或甚至失败的反馈。如果子系统报告命令执行已完成，则在执行下一命令之前，元件控制单元被配置成等待直到下一命令的调度运行时间为止。如果子系统在执行命令时报告失败或错误，则元件控制单元等待直到下一命令的调度运行时间为止，并将接着继续执行下一命令。处理程序的命令执行上的任何时序变化均在处理作业的调度中加以考虑，使得命令执行的调度时间大于最大的预期执行时间。时间调度通常定义在处理作业中。