CN105467778A - 一种激光光刻机控制系统及其光刻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光光刻机控制系统及其光刻机，包括单片机、曝光控制电路、X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路、直线电机控制电路、交流伺服控制电路和通信接口电路，其中，所述单片机包括第一单片机和第二单片机，所述通信接口电路包括第一通信接口电路和第二通信接口电路，所述第一单片机输入端连接X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路，输出端连接曝光控制电路和直线电机控制电路，并与第一通信接口电路通信连接；所述第二单片机输出端连接所述交流伺服控制电路，并与第二通信接口电路通信连接。本发明采用了动态曝光、双向逐行扫描的工作方式，有效提高了光刻工作速度和精度。
Description
技术领域
本发明涉及光刻机技术领域，尤其涉及一种激光光刻机控制系统及其光刻机。
背景技术
随着激光防伪技术的不断普及和成熟，一般的全息母板制作程序已经变得比较简单，一些普通文字图像信息的全息已经不能达到真正的防伪作用了，为了提高激光防伪技术，高质量、大尺寸的文字图像信息的全息不但具有相当的艺术表现力，而且具有很难重复的仿制特性。这就对制作设备的工作效率提出了更高的要求。为了制作大尺寸的激光防伪商标，开发了高速激光点阵光刻机。该光刻机的上位机为工业控制计算机，下位机为2片单片机STC12C5A60S2，采用直线电机直接驱动X-Y工作方式的工作台，实现了高速度高精度定位。相比之下，动态曝光工作方式克服了传统光刻机工作速度慢的静态曝光工作模式，从而使光刻机整体工作速度提高了10～12倍，从根本上解决了大尺寸防伪商标制作困难问题，提高了激光防伪技术领域的水平。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述缺陷，本发明提供了一种激光光刻机控制系统，有效提高光刻机的光刻工作的速度和精度。
为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明公开了一种激光光刻机控制系统，包括单片机、曝光控制电路、X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路、直线电机控制电路、交流伺服控制电路和通信接口电路，其中，
所述单片机包括第一单片机和第二单片机，所述通信接口电路包括第一通信接口电路和第二通信接口电路，其中，
所述第一单片机输入端连接X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路，输出端连接曝光控制电路和直线电机控制电路，并与第一通信接口电路通信连接；
所述第二单片机输出端连接所述交流伺服控制电路，并与第二通信接口电路通信连接。
进一步的，所述X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路为CMOS专用集成电路HCTL-2032，所述CMOS专用集成电路HCTL-2032包括数字滤波电路、细分辨向电路、32位可逆计数器、32位数据锁存器和接口处理电路，用于同时接收X轴与Y轴两路正交编码脉冲，其中：
X轴与Y轴光栅尺输出的正交脉冲信号通过光电隔离器U51X、U52X、U51Y、U52Y，由所述CMOS专用集成电路HCTL-2032的CHAX、CHBX、CHAY、CHBY端输入，经过输入电路中的施密特触发器和数字滤波电路滤除干扰信号，再通过细分辨向电路、32位可逆计数器和32位数据锁存器，经输出接口处理电路的数据端D0-D7输出至所述第一单片机。
进一步的，所述数字滤波电路用于滤除小于1V的低电平噪声、高电平和持续时间短的噪声脉冲，并将所述滤除干扰信号后的正交脉冲信号送入所述细分辨向电路。
进一步的，所述细分辨向电路先进行四倍频细分后进行辨向，用于提高光栅尺的测量精度，其中：
X轴的正交脉冲信号CHAX、CHBX经细分辨向后从CNTX信号端输出细分脉冲，从UP/DNX端输出方向信号，当UP/DNX为高电位时为X轴光栅尺正向运动，当UP/DNX为低电位时为光栅尺反向运动；
Y轴的正交脉冲信号CHAY、CHBY经细分辨向后从CNTY信号端输出细分脉冲，从UP/DNY端输出方向信号，当UP/DNY为高电位时为Y轴光栅尺正向运动，当UP/DNY为低电位时为光栅尺反向运动。
进一步的，所述32位可逆计数器用于对X轴与Y轴脉冲进行计数，其中：
当方向信号UP/DNX或UP/DNY为高电平，对应的32位可逆计数器作加法计数器；
当方向信号UP/DNX或UP/DNY为低电平，对应的32位可逆计数器作减法计数器。
进一步的，所述32位数据锁存器包括输入信号IX0-IX31、IY0-IY31，输出信号DX0-DX31、DY0-DY31和读控制信号所述32位可逆计数器的计数结果从OX0-OX31、OY0-OY31端输出，分别从所述32位数据锁存器的输入端IX0-IX31、IY0-IY31输入，并由所述32位数据锁存器的输出端DX0-DX31、DY0-DY31输出，其中：
在读取所述32位可逆计数器的计数结果时，先发送所述读控制信号待数据锁存后再读取数据。
进一步的，所述接口处理电路包括输入信号DX0-DX31、DY0-DY31、数据字节选择端SEL1、SEL2、读控制信号选相信号X/Y和输出信号D0-D7，所述输出信号D0-D7采用输出8位数据线，通过改变数据字节选择端SEL1、SEL2的值，分4个字节依次读出32位数据。
进一步的，所述直线电机控制电路用于通过直线电机控制器控制直线电机，所述直线电机采用Trilogy直线电机，所述直线电机控制器采用符号脉冲列的工作方式，其中，
当P1.2输出低电位，Q8X截止，J52的13脚输出高电位，控制直线电机正向运行，从P1.3输出的脉冲可控制直线电机的正向运行速度；
当P1.2输出高电位，Q8X导通，J52的13脚输出低电位，控制直线电机反向运行，从P1.3输出的脉冲可控制直线电机的反向运行速度；
P1.1是清除输入端，用来清除偏移脉冲。
进一步的，所述交流伺服控制电路用于通过伺服电机控制器控制伺服电机，所述伺服电机控制器采用符号脉冲列的工作方式，其中，
当P1.0输出低电位，Q1导通，从P1.1输出的脉冲可控制伺服电机正转；
当P1.0输出高电位，Q1截止，从P1.1输出的脉冲可控制伺服电机反转，从P1.0脚以脉冲的形式输出图像信号对应的角度，把图像信号的灰度值转变为角度信号；
当P1.2输出低电位，Q3导通，可清除偏移脉冲引起的误差。
进一步的，所述曝光控制电路根据或门电路U20进行曝光控制，其中，
当或门电路U20的4脚输出高电位，反相器U70的2脚输出低电位，激光器不曝光；
当或门电路U20的4脚输出低电位，反相器U70的2脚输出高电位，激光器曝光。
进一步的，所述第一通信接口电路和第二通信接口电路采用集成电路电平转换器MAX232。
本发明另外公开了一种光刻机，包括上述的激光光刻机控制系统。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1.硬件设计上采用多单片机作为控制核心，从而减少硬件的元器件数量；在硬件设计上保证微控制器高可靠性、强实时性的要求；
2.采用动态曝光技术，使一幅图像所有的曝光点都是在动态下完成曝光，不需停止就可完成曝光，使光刻工作速度提高了10～12倍。并有效克服了由于工作台定位精度产生的影响(工作台机械结构精度、伺服电机的控制精度、运动速度的设置以及外部环境的干扰等)，使光刻精度得到提高，精度达到±0.5μm，解决了大尺寸防伪商标制作难的问题，提高了激光防伪商标制作的技术水平。
附图说明
结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：
图1是本发明一种激光光刻机控制系统的结构组成示意图；
图2是本发明一种激光光刻机控制系统中X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路；
表1是本发明一种激光光刻机控制系统中CMOS专用集成电路HCTL-2032的引脚及功能表；
图3是本发明一种激光光刻机控制系统中CMOS专用集成电路HCTL-2032的简化逻辑框图；
图4是本发明一种激光光刻机控制系统的直线电机控制电路图；
图5是本发明一种激光光刻机控制系统的交流伺服控制电路图；
图6是本发明一种激光光刻机控制系统的曝光控制电路图；
图7是本发明一种激光光刻机控制系统的通信接口电路图；
图8是本发明一种激光光刻机控制系统的单片机复位电路；
图9是本发明一种激光光刻机控制系统的电源电路图；
图10是本发明一种激光光刻机控制系统的总电路图；
图11是本发明一种光刻机的结构示意图；
图12是本发明一种光刻机的实物图；
图13是本发明一种光刻机的运动轨迹图。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明公开了一种激光光刻机控制系统，包括单片机、曝光控制电路、X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路、直线电机控制电路、交流伺服控制电路和通信接口电路，其中，
所述单片机包括第一单片机和第二单片机，所述通信接口电路包括第一通信接口电路和第二通信接口电路，其中，
所述第一单片机输入端连接X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路，输出端连接曝光控制电路和直线电机控制电路，并与第一通信接口电路通信连接；
所述第二单片机输出端连接所述交流伺服控制电路，并与第二通信接口电路通信连接。
具体的，如图2所示，所述X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路为CMOS专用集成电路HCTL-2032，所述CMOS专用集成电路HCTL-2032包括数字滤波电路、细分辨向电路、32位可逆计数器、32位数据锁存器和接口处理电路，用于同时接收X轴与Y轴两路正交编码脉冲，其中，X轴与Y轴光栅尺输出的正交脉冲信号通过光电隔离器U51X、U52X、U51Y、U52Y，由CMOS专用集成电路HCTL-2032的CHAX、CHBX、CHAY、CHBY端输入，经过输入电路中的施密特触发器和数字滤波电路滤除干扰信号，再通过细分辨向电路、32位可逆计数器和32位数据锁存器，经输出接口处理电路的数据端D0-D7输出至所述第一单片机。本实施例中，所述X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路采用Avago公司生产的CMOS专用集成电路HCTL-2032，可同时接收X轴与Y轴两路正交编码脉冲，接收基准信号的时钟频率最高可达33MHz，因此，使用该电路可使检测电路的设计变得简单，同时提高了测量精度和处理数据的速度。
CMOS专用集成电路HCTL-2032采用32引脚封装，引脚功能说明如表1所示。
如图3所示为HCTL-2032简化逻辑框图，施密特触发器与数字延迟滤波器是HCTL-2032的输入部分电路，该电路用于抑制混入正交信号的噪声。通过施密特触发器的正交信号，要通过数字滤波器必须保持3个上升沿，这样小于1V的低电平噪声被滤除，高电平和持续时间短的噪声脉冲在通过数字滤波器时也被滤除。
HCTL-2032提供了三种可选解码方式，即1×、2×、4×，解码方式的选择由EN1、EN2的组合值控制。10、11、01、00表示正交输入相邻跳变沿之间二者的电平四种状态，当模式选择4×时，在一个周期内正交解码器在时钟上升沿采样四种状态进行计数，同理，当选择模式2×和1×时，在一个周期内正交解码器在时钟上升沿分别采样两种和一种状态进行计数。在每监测到一次状态变化，就在CNTDEC引脚输出一个时钟周期的正脉冲，脉冲宽度为半个。同时给出表示状态转移的方向信号，如U/D＝1表明A相超前B相，U/D＝0表明B相超前A相。正交解码采集的脉冲输入到32位可逆计数器，并在时钟的上升沿计数，计数值送入32位锁存器。由于HCTL-2032的输出数据线只有8位，因此需要通过改变控制线SEL1、SEL2、的值分四次依次读出32位的数据。
所述数字滤波电路中，X-Y轴光栅尺输出的正交脉冲信号由HCTL-2032的CHAX、CHBX、CHAY、CHBY端输入，通过施密特触发器后进入数字滤波电路。经过施密特触发器后的信号，在某个电平维持足够长的时间后，才被认为输入的电平有效，否则被认为是脉冲噪声，从而不改变滤波器的输出电平。这样小于1V的低电平噪声被滤除，高电平和持续时间短的噪声脉冲在经过数字滤波器时也被滤除。被数字滤波电路滤除干扰信号后的正交脉冲信号进入细分辨向电路。
所述细分辩向电路中，经数字滤波后的X轴正交脉冲信号(CHAX、CHBX)和Y轴正交脉冲信号(CHAY、CHBY)进入细分辨向电路，在进行四倍频细分后，再进行辨相，这样先细分后辨向的信号处理模式可有效提高光栅尺测量精度。X轴的正交脉冲信号CHAX、CHBX经细分辨向后从CNTX信号端输出细分脉冲，从UP/DNX端输出方向信号，当UP/DNX为高电位时表示X轴光栅尺正向运动，为低电位表示光栅尺反向运动。Y轴的正交脉冲信号CHAY、CHBY经细分辨向后从CNTY信号端输出细分脉冲，从UP/DNY端输出方向信号，当UP/DNY为高电位时表示Y轴光栅尺正向运动，为低电位表示光栅尺反向运动。
所述32位可逆计数器中，两个32位可逆计数器分别对X轴与Y轴脉冲进行计数。输入信号定义为时钟CLK、X轴计数脉冲CHTX、方向信号UP/DNX、校准信号RX、清零信号；Y轴计数脉冲CHTY、方向信号UP/DNY、校准信号RY、清零信号。对应X轴的32位可逆计数器输出信号为OX0-OX31；对应Y轴的32位可逆计数器输出信号为定义为OY0-OY31。当方向信号UP/DNX(或UP/DNY)为高电平，对应的32位可逆计数器作加法计数器；当方向信号UP/DNX(或UP/DNY)为低电平，对应的32位可逆计数器作减法计数器。
所述32位数据锁存器中，IX0-IX31、IY0-IY31为32位数据锁存器的输入信号，DX0-DX31、DY0-DY31为输出信号，读控制信号为32位可逆计数器的计数结果从OX0-OX31、OY0-OY31端输出，分别从锁存器的输入端IX0-IX31、IY0-IY31输入，由该锁存器的输出端DX0-DX31、DY0-DY31输出。由于HCTL-2032的内部各计数单元工作在动态状态，为了正确稳定的读出数据，在数据读取时，应该先给其发出读控制信号，当数据锁存后再去读取数据。锁存器输出采用三态门与外部数据总线连接，三态门的读控制信号由单片机STC12C5A60S2提供。
所述接口处理电路中，DX0-DX31、DY0-DY31为接口处理电路的输入信号、SEL1、SEL2为数据字节选择端、为读控制信号、X/Y为选相信号。D0-D7为接口处理电路的输出8位数据线，因此，32位的数据需要分4个字节依次读出，通过改变输出数据字节选择端SEL1、SEL2的值来实现。如X轴Y轴信号选择端X/Y＝1，SEL1、SEL2分别为00、01、10、11时，可依次读出数据DX0-DX7、DX7-DX15、DX16-DX23和DX24-DX31。
如图4所示，所述直流电机控制电路中，直线电机采用Trilogy直线电机，由美国ParkerHannifin公司生产，型号为310-3M-NC-WD3S-8。直线电机驱动器型号为XSL-230-40，由美国Copley公司生产。
直线电机控制器的工作方式采用“符号+脉冲列”，每输入1个脉冲，直线电机运行一段固定的距离。如符号输入端为高电位，则直线电机正向运行，如符号输入端为低电位，则直线电机反向运行。即当P1.2输出低电位，Q8X截止，J52的13脚输出高电位，控制直线电机正向运行，从P1.3输出的脉冲可控制直线电机的正向运行速度，当P1.2输出高电位，Q8X导通，J52的13脚输出低电位，控制直线电机反向运行，从P1.3输出的脉冲可控制直线电机的反向运行速度。P1.1是清除输入端，用来清除偏移脉冲。
所述交流伺服控制电路中，光栅旋转的角度由交流伺服执行机构控制，图像像素的灰度值决定光栅旋转的角度。当图像像素为黑色时，对应的旋转角度是+90°，当图像像素为白色时，对应的旋转角度是－90°，根据不同的灰度值，光栅每次旋转的角度在0°～+180°之间，具体执行过程是在本次曝光后，控制光栅按照图像像素灰度值所对应的角度开始转动，在下一次曝光开始前，完成角度的旋转。因此，控制光栅旋转角度的部件转动惯量要小，这样在选择交流伺服电机时首先要考虑选择转动惯量小、动态响应快及加速度大的交流伺服电机。本光刻机选用安川的交流伺服电机，型号为SGMAS-01ACA21。选用安川的交流伺服控制器，型号为SGDS-01A12AR，交流伺服控制器的工作模式采用位置控制。
如图5所示为交流伺服控制电路图。PULS、/PULS是交流伺服控制器的脉冲输入端，当工作于位置控制模式时，每输入1个脉冲交流伺服电机就旋转一个对应的角度。SIGN、/SIGN为符号输入端，当为高电位时，控制交流伺服电机正转，低电位时控制交流伺服电机反转。CLR、/CLR是清除输入端，用来清除偏移脉冲。交流伺服控制器的工作方式采用“符号+脉冲列”，当P1.0输出低电位，Q1导通，从P1.1输出的脉冲可控制伺服电机正转，当P1.0输出高电位，Q1截止，从P1.1输出的脉冲可控制伺服电机反转，从P1.0脚以脉冲的形式输出图像信号对应的角度，把图像信号的灰度值转变为角度信号。当P1.2输出低电位，Q3导通，可清除偏移脉冲引起的误差。
如图6所示曝光控制电路中，当或门电路U20的4脚输出高电位，反相器U70的2脚输出低电位，激光器不曝光。当或门电路U20的4脚输出低电位，反相器U70的2脚输出高电位，激光器曝光。因此是否曝光由或门电路U20的5脚和6脚的状态决定。当2号单片机检测到距离到时，由13脚输出低电位，同时1号单片机对某一点像素需要曝光时也输出低电位，U20的4脚输出低电位激光器曝光。
U12及R10、C30构成单稳态电路，当2号单片机检测到距离到时，有15脚给出低电位，通过单稳态电路U12的7脚输出一个3微秒的低电位，保证当1号单片机响应中断，控制光栅旋转到下一个图像像素点所对应的角度。
动态曝光技术是该光刻机提高光刻速度的主要措施，即在运动的状态下完成一幅画面所有的曝光点，这样对位移距离检测所用的时间和曝光速度提出了很高的要求，具体采用了两种解决措施，一是对曝光位移的检测单独使用1片1T单片机STC12C5A60S2，该单片机具有增强型8051内核，机器周期为1个时钟，速度是普通单片机8051的8～12倍。二是选用半导体激光器，型号是AWAVE-351-100mW-1K，美国光波公司生产，该激光器触发响应时间非常快(低于50ns)，并能瞬间发出较大的功率。
如图7所示通信接口电路中，采用串口RS-232主从通信，上位机PC为主机，光刻机控制箱的1号单片机与2号单片机为从机。波特率57600b/s；通信格式(57600,1,8,1)，即波特率57600b/s，1位起始位，8位数据位，1位停止位。
RS-232接口是美国电子工业协会制定的点对点通信的物理接口标准，RS-232电平不同于TTL电平的+5V和地。它采用负逻辑，逻辑0电平用+3V～+15V表示，逻辑1用-3V～-15V表示。因此，RS-232不能直接与TTL电平相连，必须加上适当的接口电路进行信号电平转换。本接口电路采用集成电路电平转换器MAX232，电路如图7所示。通过RS-232串行接口，实现了上位机与下位机之间的通信，传输的信息包括图像像素、曝光的点距、曝光时间、图像尺寸和运行速度等。
此外，本实施例还包括一单片机复位电路，单片机在上电以后内部的电路处于一种随机状态，这时如果开始工作则会出现混乱。因此，对单片机而言，必须做准备工作，让程序、单片机引脚、存储器等从默认的初始状态开始运行，这个准备过程称为单片机复位。复位是使单片机回到初始化状态的一种操作，单片机结束复位后从用户程序区的0000H处开始正常工作。由于光刻机在工作时，上位机PC在完成一幅图像(或文字)的光刻后需要对2片单片机复位，同时考虑控制系统调试的方便，复位电路可手动复位和上位机PC控制复位。电路图如图8所示。单片机工作时，RESET1端为高电位，反相器U55的4端为低电位，三极管Q6截止，电容C81保持充电状态，U55的1脚为高电位，2脚为低电位，由于单片机STC12C5A60S2的复位端P4.7/RST接U55的2脚，单片机处在正常工作状态。当按下按钮S51时，电容C81通过电阻R55和S51放电，U55的1脚为低电位，2脚为高电位，单片机复位。上位机PC控制复位时使RESET1端为低电位，U55的4端为高电位，三极管Q6导通，U55的1脚为低电位，2脚为高电位，单片机复位。
同时，本实施例还包括一电源电路，由于控制系统所用电源的电流较小，因此采用串联稳压电源，如图9所示。为了提高控制系统的抗干扰能力，控制系统与各输入输出均采用独立电源供电。VCC(5V)是控制系统的电源；+24V供给交流伺服控制器，VCC2(5V)供给X轴光栅尺，VCC(5V)供给Y轴光栅尺。GND2为X轴光栅尺的接地端，GND3为Y轴光栅尺的接地端。
图10为本激光光刻机控制系统的总电路图。
本实施例中，一种激光光刻机控制系统以2片单片机STC12C5A60S2为核心控制器件，能实现以下功能：
(1)能控制X-Y工作台以逐行扫描的方式运行；
(2)X-Y工作台定位精度0.5μm；
(3)光栅旋转的角度表示图像像素的灰度值。当图像像素为白色时，光栅旋转的角度为-90°；当图像像素为黑色，光栅旋转的角度为+90°，因此180°是光栅旋转的最大角度；
(4)采用动态曝光技术，使一幅图像所有的曝光点都是在动态下完成曝光；
(5)通过RS-232串行接口，实现了上位机与下位机之间的通信，传输的信息包括图像像素、曝光的点距、曝光时间、运行速度、图像尺寸等。
本发明另外公开了一个光刻机，主要包括了上述激光光刻机控制系统的各个部分。此外，还包括激光器、X-Y工作台(X-Y轴直线电机、X-Y轴位移传感器)、X-Y轴的直线电机控制器、光栅、交流伺服电机和交流伺服控制器。图11为光刻机的结构示意图，图12为光刻机的实物图。采用上位机加下位机的结构形式作为光刻机的控制系统，工业控制计算机作为上位机，采用单片机STC12C5A60S2(2片)作为下位机。
而本实施例中的光刻机的工作原理为：点阵光刻机是通过“点-线-面”形成一幅画面，制作激光全息防伪商标的母板。X轴与Y轴的直线电机控制X-Y工作台在X轴与Y轴方向上运动，工作方式是双向逐行扫描。在系统初始化定位后，首先读取第一行的图像信息文件，启动光栅旋转，运行X-Y工作台，检测需要曝光的位置，光栅旋转到图像信息对应的角度时则停止转动，如检测到曝光位置，打开激光器对光刻胶曝光刻蚀，曝光时间到后关闭激光器，转动光栅到图像信息对应的角度即停止，当检测到曝光位置时再打开激光器对光刻胶曝光刻蚀，曝光时间到时再关闭激光器，直至沿X轴方向走完一行，然后在Y轴方向上移动一个步距(两行间距)，如此交替进行，直到完成一幅画面的光刻，图13为光刻机的运动轨迹。本系统采用动态曝光的工作方式来提高激光光刻制版的速度，激光器曝光是在工作台运行的过程中完成，因此对曝光点的判断速度、定位精度和曝光时间的控制都提出了很高的要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种激光光刻机控制系统，其特征在于，包括单片机、曝光控制电路、X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路、直线电机控制电路、交流伺服控制电路和通信接口电路，其中，
所述单片机包括第一单片机和第二单片机，所述通信接口电路包括第一通信接口电路和第二通信接口电路，其中，
所述第一单片机输入端连接X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路，输出端连接曝光控制电路和直线电机控制电路，并与第一通信接口电路通信连接；
所述第二单片机输出端连接所述交流伺服控制电路，并与第二通信接口电路通信连接。
2.如权利要求1所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述X-Y轴光栅尺正交脉冲计数处理电路为CMOS专用集成电路HCTL-2032，所述CMOS专用集成电路HCTL-2032包括数字滤波电路、细分辨向电路、32位可逆计数器、32位数据锁存器和接口处理电路，用于同时接收X轴与Y轴两路正交编码脉冲，其中：
X轴与Y轴光栅尺输出的正交脉冲信号通过光电隔离器U51X、U52X、U51Y、U52Y，由所述CMOS专用集成电路HCTL-2032的CHAX、CHBX、CHAY、CHBY端输入，经过输入电路中的施密特触发器和数字滤波电路滤除干扰信号，再通过细分辨向电路、32位可逆计数器和32位数据锁存器，经输出接口处理电路的数据端D0-D7输出至所述第一单片机。
3.如权利要求2所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述数字滤波电路用于滤除小于1V的低电平噪声、高电平和持续时间短的噪声脉冲，并将所述滤除干扰信号后的正交脉冲信号送入所述细分辩向电路。
4.如权利要求3所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述细分辨向电路先进行四倍频细分后进行辨向，用于提高光栅尺的测量精度，其中：
X轴的正交脉冲信号CHAX、CHBX经细分辨向后从CNTX信号端输出细分脉冲，从UP/DNX端输出方向信号，当UP/DNX为高电位时为X轴光栅尺正向运动，当UP/DNX为低电位时为光栅尺反向运动；
Y轴的正交脉冲信号CHAY、CHBY经细分辨向后从CNTY信号端输出细分脉冲，从UP/DNY端输出方向信号，当UP/DNY为高电位时为Y轴光栅尺正向运动，当UP/DNY为低电位时为光栅尺反向运动。
5.如权利要求4所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述32位可逆计数器用于对X轴与Y轴脉冲进行计数，其中：
当方向信号UP/DNX或UP/DNY为高电平，对应的32位可逆计数器作加法计数器；
当方向信号UP/DNX或UP/DNY为低电平，对应的32位可逆计数器作减法计数器。
6.如权利要求5所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述32位数据锁存器包括输入信号IX0-IX31、IY0-IY31，输出信号DX0-DX31、DY0-DY31和读控制信号OE,所述32位可逆计数器的计数结果从OX0-OX31、OY0-OY31端输出，分别从所述32位数据锁存器的输入端IX0-IX31、IY0-IY31输入，并由所述32位数据锁存器的输出端DX0-DX31、DY0-DY31输出，其中：
在读取所述32位可逆计数器的计数结果时，先发送所述读控制信号待数据锁存后再读取数据。
7.如权利要求6所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述接口处理电路包括输入信号DX0-DX31、DY0-DY31、数据字节选择端SEL1、SEL2、读控制信号选相信号X/Y和输出信号D0-D7，所述输出信号D0-D7采用输出8位数据线，通过改变数据字节选择端SEL1、SEL2的值，分4个字节依次读出32位数据。
8.如权利要求1所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述直线电机控制电路用于通过直线电机控制器控制直线电机，所述直线电机采用Trilogy直线电机，所述直线电机控制器采用符号脉冲列的工作方式，其中，
当P1.2输出低电位，Q8X截止，J52的13脚输出高电位，控制直线电机正向运行，从P1.3输出的脉冲可控制直线电机的正向运行速度；
当P1.2输出高电位，Q8X导通，J52的13脚输出低电位，控制直线电机反向运行，从P1.3输出的脉冲可控制直线电机的反向运行速度；
P1.1是清除输入端，用来清除偏移脉冲。
9.如权利要求1所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述交流伺服控制电路用于通过伺服电机控制器控制伺服电机，所述伺服电机控制器采用符号脉冲列的工作方式，其中，
当P1.0输出低电位，Q1导通，从P1.1输出的脉冲可控制伺服电机正转；
当P1.0输出高电位，Q1截止，从P1.1输出的脉冲可控制伺服电机反转，从P1.0脚以脉冲的形式输出图像信号对应的角度，把图像信号的灰度值转变为角度信号；
当P1.2输出低电位，Q3导通，可清除偏移脉冲引起的误差。
10.如权利要求1所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述曝光控制电路根据或门电路U20进行曝光控制，其中，
当或门电路U20的4脚输出高电位，反相器U70的2脚输出低电位，激光器不曝光；
当或门电路U20的4脚输出低电位，反相器U70的2脚输出高电位，激光器曝光。
11.如权利要求1所述的一种激光光刻机控制系统，其特征在于，所述第一通信接口电路和第二通信接口电路采用集成电路电平转换器MAX232。
12.一种光刻机，其特征在于，包括权利要求1-11所述的激光光刻机控制系统。
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