光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺功率放大控制卡的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、IC關(guān)鍵裝備及超精密制造技術(shù)直接體現(xiàn)了一個(gè)國家的制造技術(shù)水平和能力，光刻工藝對芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起到?jīng)Q定性作用。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)作為光刻機(jī)樣機(jī)實(shí)現(xiàn)的最核心部分，所以設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是光刻機(jī)樣機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)所在。
　　 本文首先分析了所設(shè)計(jì)的功率放大控制板卡在整個(gè)復(fù)雜的光刻機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的物理位置，通過在對整個(gè)控制系統(tǒng)對板卡的功能需求和對板卡實(shí)際工作過程的分析基礎(chǔ)上，完成了控制電路的總體硬件方案和邏輯功能代碼設(shè)計(jì)。
　　

2、 采用高集成度現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)作為核心處理器，因?yàn)镕PGA具有高速、高靈活性、高可靠性和易于開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)。采用16位高精度的模數(shù)(DA)轉(zhuǎn)換器作為板卡的核心電路，用于接收上層板卡傳輸?shù)臄?shù)字指令通過轉(zhuǎn)換來控制伺服驅(qū)動(dòng)器。采用了16位高精度數(shù)模(AD)轉(zhuǎn)換電路以實(shí)時(shí)采集DA轉(zhuǎn)換的模擬量，以達(dá)到整體的校準(zhǔn)作用。同時(shí)為了保證精度要求，分別對AD和DA進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定后結(jié)果表明兩者精度均滿足設(shè)計(jì)的需求。采用了采用光纖作為傳輸通道的硬件電路

3、，通過以太網(wǎng)收發(fā)器芯片實(shí)現(xiàn)了并串/串并轉(zhuǎn)換(SERDES)，并通過光電/電光轉(zhuǎn)換提高數(shù)據(jù)的傳送率、電磁干擾。同時(shí)制定了為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俅墟溄油ㄐ艆f(xié)議(HSSL)。板級調(diào)試結(jié)果表明基于此協(xié)議數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確的傳輸且傳輸延時(shí)時(shí)間小。采用了高速的光柵尺差分信號接收電路，通過差分接收器將光柵尺差分信號轉(zhuǎn)換成單端信號進(jìn)入FPGA，通過邏輯處理可得到相應(yīng)的位置信息。采用高速光耦進(jìn)行數(shù)字量的隔離，實(shí)現(xiàn)了板間的電氣隔離，降低了相互間的的干擾。