CN111857088B - 同步驱动设备的故障诊断系统及其诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种同步驱动设备的故障诊断系统及其诊断方法。在利用同步控制板卡向各个分系统发送同步指示信息，以同步控制同步驱动设备中的多个分系统的同时，还利用同步控制板卡接收由各个分系统返回的同步状态信息，从而可以将返回的同步状态信息和同步指示信息进行比对，并根据同步状态信息是否与同步指示信息匹配，进一步诊断出同步驱动设备是否存在故障。根据本发明提供的故障诊断系统和诊断方法，可以及时有效的诊断出同步驱动设备的故障，缩短了同步诊断的时间，并有利于节省人力。

Description

同步驱动设备的故障诊断系统及其诊断方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种同步驱动设备的故障诊断系统及其诊断方法。

背景技术

在半导体技术领域中，应用于半导体加工的设备通常包括多个分系统，多个分系统例如以通信连接，以使得各个分系统之间可以相互配合以完成对基板的加工过程。例如，在半导体的制造加工中，光刻设备是集成电路加工过程中的关键设备，随着市场不断提高对大尺寸、细线宽、高精度、高效率、低成本集成电路生产的需求，对半导体设备一直提出新的挑战。而投影扫描光刻机的提出，能满足高产率、高套刻精度的IC芯片制造的需求。

其中，为了提高产率，以同步控制的方式实现设备运行，这即要求所有涉及的子系统模块必须在扫描时序上取得严格一致，以确保参与工作的各个分系统严格按时间顺序工作，实现高产率。具体的，针对光刻设备而言，即希望曝光扫描、对准扫描、像质扫描等和调焦调平扫描等，能够有严格的同步时序。

可见，针对同步驱动设备而言，各个分系统之间的通信至关重要，这将直接影响到各个分系统之间在动作时序上是否能够精确同步。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同步驱动设备的故障诊断方法，用于实现对同步驱动设备中多个分系统之间的通信进行故障诊断。

为解决上述技术问题，本发明提供一种同步驱动设备的故障诊断方法，所述同步驱动设备包括多个分系统，以及多个所述分系统通过同步总线连接至一同步控制板卡；其中，所述故障诊断方法包括：

所述同步控制板卡通过所述同步总线发送同步指示信息至所述分系统；

所述分系统接收所述同步指示信息以执行相应的操作，并产生同步状态信息，以及所述分系统通过所述同步总线返回同步状态信息至所述同步控制板卡；以及，

利用所述同步控制板卡比对返回的同步状态信息与同步指示信息是否匹配；当返回的同步状态信息与同步指示信息匹配，则判断所述同步驱动设备不存在通信故障；当返回的同步状态信息与同步指示信息不匹配，则判断所述同步驱动设备存在通信故障。

可选的，所述故障诊断方法为周期性执行诊断过程，所述周期性执行诊断过程的方法包括：

所述同步控制板卡向所述分系统发出当前周期的同步指示信息，并接收从所述分系统返回的上一周期的同步状态信息，以及利用所述同步控制板卡比对返回的同步状态信息与上一周期的同步指示信息是否匹配；以及，

所述分系统接收当前周期的同步指示信息以执行相应的操作，并产生对应于当前周期的同步状态信息，以及在下一周期将所述当前周期的同步状态信息返回至所述同步控制板卡；其中，所述分系统在接收所述当前周期的同步指示信息的同时，还返回与上一周期的同步指示信息相对应的同步状态信息至所述同步控制板卡。

可选的，所述同步总线根据同步总线传输协议，双向传输所述同步指示信息和所述同步状态信息；

其中，所述同步控制板卡启动同步总线传输协议的方法包括：

对所述同步控制板卡进行初始化；

利用所述同步控制板卡的时钟晶振输出连续的同步时钟信号；

利用所述同步控制板卡的伺服定时器，对输出的同步时钟信号进行时钟计数，并发出信息传输触发指令；以及，

利用所述同步控制板卡的接口控制模块接收所述信息传输触发指令，以启动所述同步总线传输协议。

可选的，所述分系统启动同步总线传输协议的方法包括：

对所述分系统进行初始化；

利用所述分系统接收来自所述同步控制板卡发送的同步时钟信号，并等待表示开始的触发指令；

所述分系统接收到表示开始的触发指令之后，对所述同步时钟信号进行时钟计数，并接收来自同步控制板卡的同步指示信息。

可选的，所述同步总线包括同步时钟线、同步指示信息线和同步状态信息线；

其中，所述同步时钟线用于传输时钟信号，所述同步指示信息线用于传输所述同步指示信息，所述同步状态信息线用于传输所述同步状态信息。

可选的，所述同步时钟线、所述同步指示信息线和同步状态信息线均采用串行方式传输。

可选的，所述同步指示信息包括第一同步状态码，所述同步状态信息包括第二同步状态码，所述同步控制板卡比对返回的所述第二同步状态码与所述第一同步状态码是否匹配。

可选的，所述故障诊断方法还包括：

各个分系统还通过所述同步总线，将分系统的故障信息发送至所述同步控制板卡；以及，

当所述同步控制板卡接收到分系统的故障信息，则发送错误指令至各个分系统，以指示各个分系统停止运作。

可选的，所述同步驱动设备为光刻设备，多个所述分系统包括伺服控制分系统、位置测量分系统和曝光控制分系统，所述同步控制板卡设置在所述位置测量分系统中；其中，

所述曝光控制分系统通过第一同步总线与所述同步控制板卡连接，所述伺服控制分系统通过第二同步总线与所述同步控制板卡连接，所述第一同步总线和所述第二同步总线具有相同的电气接口，并依据相同的同步总线传输协议。

另外，本发明还提供了一种同步驱动设备的故障诊断系统，所述故障诊断系统包括同步控制板卡，以及所述同步驱动设备中的多个分系统通过同步总线连接至所述同步控制板卡；其中，

所述同步控制板卡用于通过所述同步总线向所述分系统发送同步指示信息，并接收由所述分系统返回的同步状态信息，以比对返回的同步状态信息与同步指示信息是否匹配；以及，

所述分系统用于接收所述同步指示信息以执行相应的操作到，并产生同步状态信息，以及所述分系统还通过所述同步总线返回同步状态信息至所述同步控制板卡。

可选的，所述故障诊断系统周期性的执行诊断过程，其中所述同步控制板卡用于周期性的向所述分系统发出同步指示信息，并周期性的接收从所述分系统返回的同步状态信息。

可选的，所述同步控制板卡包括：

时钟晶振，用于提供时钟信号；

伺服定时器，用于对时钟信号进行计数，并发出信息传输触发指令；以及，

接口控制模块，用于接收所述信息传输触发指令，以启动同步总线传输协议。

可选的，所述同步总线包括同步时钟线、同步指示信息线和同步状态信息线；

其中，所述同步时钟线用于传输时钟信号，所述同步指示信息线用于传输所述同步指示信息，所述同步状态信息线用于传输所述同步状态信息。

可选的，所述同步时钟线、所述同步指示信息线和同步状态信息线均采用串行方式传输。

可选的，所述同步指示信息包括第一同步状态码，所述同步状态信息包括第二同步状态码，所述同步控制板卡用于比对返回的所述第二同步状态码与所述第一同步状态码是否匹配。

可选的，所述同步总线中由所述分系统传输至所述同步控制板卡的信息还包括分系统的故障信息。

可选的，所述同步驱动设备为光刻设备，多个所述分系统包括伺服控制分系统、位置测量分系统和曝光控制分系统，所述同步控制板卡设置在所述位置测量分系统中；其中，

所述曝光控制分系统通过第一同步总线与所述同步控制板卡连接，所述伺服控制分系统通过第二同步总线与所述同步控制板卡连接，所述第一同步总线和所述第二同步总线具有相同的电气接口，并依据相同的同步总线传输协议。

在本发明提供的同步驱动设备的故障诊断方法和故障诊断系统中，利用同步控制板卡向分系统发送同步指示信息，并接收由分系统返回的同步状态信息，进而可以利用同步控制板卡对同步指示信息和同步状态信息进行比对，以判断同步驱动设备是否存在故障。并且，所述同步控制板卡与各个分系统均连接，因此可以利用同步控制板卡实现对各个分系统的同步控制，基于此，当检测出同步驱动设备中存在故障时，即可直接利用同步控制板卡同步指示各个分系统的运作。例如，当检测出其中一个分系统存在故障时，则可利用所述同步控制板卡同步指示各个分系统停止运作，避免故障的分系统和其他分系统之间时序不同步。根据本发明提供的故障诊断系统和诊断方法，可以及时有效的诊断出同步驱动设备的故障，缩短了同步诊断的时间，并有利于节省人力。

附图说明

图1为本发明一实施例中的集成有故障诊断系统的同步驱动设备的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的同步驱动设备的故障诊断方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例中的同步总线的信号传输示意图；

图4为本发明一实施例中的同步总线传输协议的实现方式；

图5为本发明一实施例中的同步控制板卡启动同步总线传输协议的流程示意图；

图6为本发明一实施例中的分系统启动同步总线传输协议的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的同步驱动设备的故障诊断系统及其诊断方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1为本发明一实施例中的集成有故障诊断系统的同步驱动设备的结构示意图，如图1所示，所述同步驱动设备具有多个分系统，多个所述分系统可以相互配合，以完成对应工艺的加工过程。

本实施例中，以所述同步驱动设备为光刻设备为例进行解释说明，基于此所述光刻设备的多个分系统例如包括：伺服控制分系统200、位置测量分系统100、曝光控制分系统300、像质控制分系统400、调焦调平分系统500和对准控制分系统600等。

继续参考图1所示，所述同步驱动设备的故障诊断系统包括同步控制板卡110，所述同步驱动设备中的多个分系统通过同步总线连接均至所述同步控制板卡110。所述同步控制板卡110可通过所述同步总线同时向多个分系统发送执行指令，从而实现对同步控制设备中的多个分系统进行同步控制。

本实施例中，所述曝光控制分系统300、像质控制分系统400、调焦调平分系统500和对准控制分系统600等通过第一同步总线L1连接至所述同步控制板卡110，以及所述伺服控制分系统200通过第二同步总线L2连接至所述同步控制板卡110。其中，所述第一同步总线L1和所述第二同步总线L2具有相同的电气接口，并依据相同的同步总线传输协议，以利于实现各个分系统的扩展及同步控制系统平台化的建立。

需要说明的是，本实施例中，所述同步控制板卡110可直接安装于所述位置测量分系统100中。具体的，所述位置测量分系统100用于测量所述光刻设备的工件台的位置信息，并且所述位置信息汇集至所述同步控制板卡110，以利用所述同步控制板卡110进一步将所述位置信息发送至所述伺服驱动控制分系统200、所述曝光控制系统300和所述对准控制分系统600等。

当然，在其他实施例中，所述同步控制板卡110也可以安装于其他分系统上，例如可安装于伺服驱动分系统200上等。只要使所述同步控制板卡可以通过同步总线与各个分系统通信连接即可。

进一步的，所述同步控制板卡110用于通过所述同步总线向各个分系统发送同步指示信息，并接收由所述分系统返回的同步状态信息，以进一步比对返回的同步状态信息与同步指示信息是否匹配，进而可以根据比对结果判断出设备是否存在故障。

可以理解的是，所述同步控制板卡110中设置有一信息发送模块、一信息接收模块和一信息比对模块。所述信息发送模块用于发送同步指示信息至所述分系统；所述信息接收模块用于接收来自分系统的同步状态信息，并进一步发送至所述信息判断模块；以及，所述信息判断模块收集所述同步状态信息和同步指示信息，并将两者进行比对以判断出同步状态信息是否与同步指示信息匹配。

以及，所述分系统用于接收由同步控制板卡110发送出的同步指示信息以执行相应的操作，并产生同步状态信息，所述分系统可通过所述同步总线返回同步状态信息至所述同步控制板卡110。

为了更清楚的描述本实施例中的故障诊断系统，以下结合故障诊断方法进一步详细说明。

图2为本发明一实施例中的同步驱动设备的故障诊断方法的流程示意图，如图2所示，所述故障诊断方法包括：

步骤S100，所述同步控制板卡110通过所述同步总线发送同步指示信息至各个分系统；

步骤S200，所述分系统接收所述同步指示信息以执行相应的操作，并产生同步状态信息，以及所述分系统通过所述同步总线返回同步状态信息至所述同步控制板卡110；

步骤S300，利用所述同步控制板卡110比对返回的同步状态信息与同步指示信息是否匹配。

其中，当返回的同步状态信息与同步指示信息匹配，即相当于所述分系统是根据同步控制板卡110发出的同步指示信息而执行的相应操作，同步控制板卡110和分系统之间不存在通信故障；当返回的同步状态信息与同步指示信息不匹配，则意味着所述分系统和所述同步控制板卡110之间可能存在通信故障，从而导致分系统无法接收到正确的同步指示信息，或者导致所述同步控制板卡所接收到的分系统的同步状态信息为错误信息。

需要说明的是，本实施例中，所述同步总线不仅用于传输由同步控制板卡110发送至各个分系统的信息，同时还用于传输由各个分系统发送至所述同步控制板卡110的信息。具体的，所述同步总线可根据同步总线传输协议，双向传输所述同步指示信息和所述同步状态信息。

图3为本发明一实施例中的同步总线的信号传输示意图，如图3所示，所述同步总线LINE例如包括同步指示信息线和同步状态信息线，以及所述同步总线LINE的传输信息相应的包括同步指示信息SIGNAL和同步状态信息STATE。其中，所述同步指示信息线和所述同步状态信息线可均采用串行方式传输信号。进一步的，所述同步总线LINE例如使用符合RS422标准的平衡差分电压数字接口电路，以实现系统同步状态的高速、可靠传输。

其中，所述同步总线LINE的同步指示信息线，用于传输由所述同步控制板卡110发送至各个分系统的同步指示信息SIGNAL，各个所述分系统接收所述同步指示信息SIGNAL，以根据所述同步指示信息SIGNAL执行相应的操作。其中，各个分系统还可以根据当前的执行状态生成对应的同步状态信息STATE，所述同步状态信息STATE可以进一步返回至所述同步控制板卡110。

即，所述同步总线LINE的同步状态信息线，用于传输由各个分系统发送至所述同步控制板卡110的同步状态信息STATE，所述同步状态信息STATE用于表征所述分系统的执行状态。

如此一来，即可根据接收到的分系统的同步状态信息STATE和发送于所述分系统的同步指示信息SIGNAL，判断所述同步驱动设备是否存在信号传输故障。

可以理解的是，本实施例中，所述同步控制板卡110不仅用于实现同步驱动设备的故障诊断，同时还用于实现同步驱动设备的同步控制。具体而言，利用所述同步控制板卡110实现同步控制的方法例如为：所述同步控制板卡110通过同步总线LINE与各个分系统均连接，从而可同步传输对应的同步指示信息SIGNAL至各个分系统，使各个分系统能够接收到对应的同步指示信息SIGNAL，进而可以实现各个分系统同步驱动。

其中，所述同步总线LINE为具备同步状态传输功能的数据总线，可采用自定义同步总线。本实施例中，所述第一同步总线L1具有一主传输线和多个子传输线，所述主传输线的一端与所述同步控制板卡110连接，以及所述主传输线的另一端与多个所述子传输线连接。即，多个所述子传输线的一端均连接至所述主传输线，多个所述子传输线的另一端分别连接至多个所述分系统。较佳的，第一同步总线L1中的多个子传输线也具有相同的电气接口，并且依据相同的同步总线传输协议，以利于实现各个分系统的扩展及同步控制系统平台化的建立。

可选的方案中，所述故障诊断系统可以周期性的执行故障诊断过程，即所述故障诊断方法可以为周期性的执行诊断过程，在周期性的执行故障诊断的过程中，所述同步控制板卡110通过所述同步总线LINE周期性的向所述分系统发出同步指示信息SIGNAL，并周期性的接收从所述分系统返回的同步状态信息STATE。如此，即可通过所述同步控制板卡110周期性的进行同步状态信息和同步指示信息的比对过程，能够实现对同步驱动设备的实时监控并诊断，从而可以及时的发现设备故障，减少损失。

具体结合图2所示，在一个具体的示例中，周期性的执行诊断过程的步骤例如参考如下所述。

在步骤S100中，利用所述同步控制板卡110向各个分系统发出当前周期的同步指示信息STATE，同时还接收从所述分系统返回的上一周期的同步状态信息。

其中，所述上一周期的同步状态信息是根据所述同步控制板卡发送至分系统的上一周期的同步指示信息而对应生成的。以及，在接收了上一周期的同步状态信息之后，即可利用所述同步控制板卡比对上一周期的同步状态信息与上一周期的同步指示信息是否匹配。

在步骤S200中，各个分系统接收当前周期的同步指示信息SIGNAL以执行相应的操作，并产生对应于当前周期的同步状态信息STATE。

其中，所述分系统在接收所述当前周期的同步指示信息的同时，还返回与上一周期的同步指示信息相对应的同步状态信息至所述同步控制板卡110。以及，所述分系统在下一周期将所述当前周期的同步状态信息STATE返回至所述同步控制板卡110。如此一来，所述同步控制板卡110即可以在下一周期对当前周期的同步指示信息和同步状态信息进行比对。

即，本实施例中，可以利用所述同步控制板卡110，将对应于同一周期的同步状态信息STATE和同步指示信息SIGNAL进行比对，以实现周期性的执行故障诊断。

具体而言，所述同步控制板卡110发送第n个周期的同步指示信息SIGNAL(n)，同时还接收对应于第n-1个周期的同步指示信息SIGNAL(n-1)的同步状态信息STATE(n-1)，以及，所述分系统可根据第n个周期的同步指示信息SIGNAL(n)生成第n个周期的同步状态信息STATE(n)；

接着，在下一个周期中，所述同步控制板卡110发生第n+1个周期的同步指示信息SIGNAL(n+1)，同时接收对应于第n个周期的同步状态信息STATE(n)，对应的，所述分系统接收第n+1个周期的同步指示信息SIGNAL(n+1)。

此时，即可以利用所述同步控制板卡110，将第n个周期的同步指示信息SIGNAL(n)和对应的同步状态信息STATE(n)进行比对，以判断是否匹配。

进一步的，所述同步控制板卡110包括：

时钟晶振，用于提供时钟信号；

伺服定时器，用于对时钟信号进行计数，并发出信息传输触发指令；以及，

接口控制模块，用于接收所述信息传输触发指令，以启动同步总线传输协议。

需要说明的是，本实施例中，利用时钟晶振和伺服定时器，可以实现同步控制板卡110能够以固定的伺服周期Tservo，启动同步总线传输协议。其中，所述同步驱动设备例如以多个伺服周期重复执行其加工过程。

图4为本发明一实施例中的同步总线传输协议的实现方式，图5为本发明一实施例中的同步控制板卡启动同步总线传输协议的流程示意图。

具体结合图4和图5所示，所述同步控制板卡110启动同步总线传输协议以执行步骤S100中的信息传输的过程例如包括如下步骤。

步骤一，对所述同步控制板卡110进行初始化，并设置伺服周期Tservo；本实施例中，例如设置一个伺服周期为200us。

需要说明的是，本实施例中，一个伺服周期Tservo中设定有多个通信周期，以及以一个通信周期作为一个诊断周期执行周期性的故障诊断。

步骤二：利用同步控制板卡110的时钟晶振输出连续的同步时钟信号SCLK，并启动伺服周期；本实施例中，例如设置所述同步时钟信号SCLK的时钟周期为1us，则整个伺服周期内总共有200个时钟周期，m＝200。

步骤三：利用同步控制板卡110的伺服定时器，对输出的同步时钟信号SCLK进行时钟计数，并发出信息传输触发指令，以及所述同步控制板卡的接口控制模块接收所述信息传输触发指令，以启动所述同步总线传输协议，并利用同步总线LINE进行信号传输。

作为一个示例说明，当时钟计数小于m-9(即，时钟周期t＜191)时，同步控制板卡110的输出同步信号为低电平，准备发送表示开始的触发指令START；

在第m-9(t＝191)个时钟周期内，同步时钟信号SCLK为高电平时，则例如输出高电平的复位指令rest[0；1]；

在第m-8(t＝192)个时钟周期内，同步时钟信号SCLK为低电平时，则例如输出控制位rema1。

在第m-5(t＝195)个时钟周期内，同步时钟信号SCLK为高电平时，则例如输出用于表征控制打光的指令REAM[4]；

在第m-4～m-1(t＝196～199)个时钟周期的上升沿，例如输出表示同步状态信号的4位第一同步状态码STATE[0：3]；

在第m(t＝200)个时钟周期内，同步时钟信号SCLK为高电平时，输出的同步信号为低电平，输出表示结束的触发指令STOP；

同步控制板卡110输出表示结束的触发指令STOP后，则当前伺服周期结束，启动下一个伺服周期，并重复如上步骤。

可以理解的是，如上示例中，在利用同步总线由所述同步控制板卡110传输至分系统的同步指示信息SIGNAL中包括：触发指令START、复位指令rest[0；1]、控制位rema1、控制打光的指令REAM[4]以及第一同步状态码STATE[0：3]等。

此外，在如上示例中，说明了利用同步指示信息线进行同步指示信息SIGNAL的传输过程。然而，还应当认识到，在发送表示开始的触发指令START之后，还利用同步状态信息线进行同步状态信息STATE的传输过程。

继续参考图4和图5所述，所述同步状态信息线采用串行方式传输，其传输的同步状态信息STATE包括分系统的第二同步状态码B-state[0]，所述分系统的第二同步状态码B-state[0]为，根据上一周期的第一同步状态码执行相应操作时，分系统进一步生成的第二同步状态码。本实施例中，所述同步控制板卡110将第二同步状态码和第一同步状态码进行比对，以进行通信故障的诊断过程。

继续参考图4所示，所述同步总线LINE中由所述分系统传输至所述同步控制板卡110的信息还包括：分系统的参数信息，以及基于所述参数信息判定出的故障信息。所述分系统的参数信息例如包括：接线状态码B-LINE-state、保留位B-Rerv[0:1]、分系统的板卡状态B-board-state[0]、保留位B-Rerv[2:3]以及分系统的状态参数B-board-parameter[0]。其中，

所述接线状态码B-LINE-state，用于表征同步总线LINE与分系统之间的连接状态，进而可以得知同步总线与分系统之间的接线是否故障；

分系统的板卡状态B-board-state[0]，用于表针分系统中与同步控制板卡连接的板卡的信息，所述板卡中集成有所述分系统的状态信息，例如收集有所述分系统的故障信息以及未初始化信息等；

分系统的状态参数B-board-parameter[0]，用于表针分系统中在执行相应工艺操作时所采用的参数信息。

即，在如上所述的示例中，同步控制板卡110通过同步总线LINE不仅可以接收分系统的同步状态信息(例如，根据第二同步状态码B-state[0]获知分系统的同步状态)；并且，还可以接收来自分系统其自身的状态信息(例如，根据分系统的板卡状态B-board-state[0]获知分系统是否存在故障)。

具体的，当分系统存在故障时，则故障信息也可以通过同步总线LINE传输至同步控制板卡110，从而可利用所述同步控制板卡110同步调控各个分系统的运作，避免故障的分系统与其他分系统之间时序不同步。例如，所述同步控制板卡110接收到分系统的故障信息之后，可以向各个分系统发送错误指令error，以指示各个分系统停止运作，并进行故障处理。

以上示例中，解释了所述同步控制板卡110通过同步总线LINE实现信息传输的过程。对应的，在下面的示例中，进一步解释说明在步骤S200中各个分系统启动同步总线传输协议以进行信号传输的过程。

图6为本发明一实施例中的分系统启动同步总线传输协议的流程示意图。以下结合附图6，并以伺服控制分系统200为例，对本实施例中伺服控制分系统200通过第二同步总线L2收发信息并对应执行操作的方法进行解释说明。

第一步骤，所述伺服控制分系统200初始化，以更新伺服状态切换列表。其中，所述伺服状态切换列表中例如存储有所述伺服控制分系统200的同步状态信息。

第二步骤，利用所述伺服控制分系统200接收来自同步控制板卡110发送的同步时钟信号SCLK，并等待表示开始的触发指令START；

第三步骤，所述伺服控制分系统200接收到表示开始的触发指令START之后，对同步时钟信号SCLK进行时钟计数，并接收来自同步控制板卡110的同步指示信息SIGNAL。

在可选的方案中，当同步控制板卡110中具有错误信息error，则所述伺服控制分系统200在接收到同步指示信息SIGNAL中的第一同步状态码之前，还接收来自同步控制板卡110的错误信息error。例如，可以在第1个时钟周期的上升沿接收同步控制板卡110的错误信息error。

以及，所述伺服控制分系统200同时输出第二同步状态码B-state[0]。如上所述，所述伺服控制分系统200还可以依次输出接线状态码B-LINE-state、保留位B-Rerv[0:1]、分系统的板卡状态B-board-state[0]、保留位B-Rerv[2:3]以及分系统的状态参数B-board-parameter[0]等。

进一步的，当伺服控制分系统200在接收到表示结束的触发指令STOP时，则当前伺服周期结束，进入下一伺服周期，并重复执行如上步骤。

需要说明的是，以上示例中仅以伺服控制分系统为例，解释分系统启动同步总线传输协议并执行信息传输的方法，应当认识到，其他分系统的信息传输方式类似，此处不做赘述。

此外，如上所述，在各个分系统中例如还分别设置有板卡，所述板卡中集成分系统的状态信息，以及所述分系统可通过板卡连接至所述同步控制板卡110。例如，在所述伺服控制分系统200中设置有一伺服控制板卡210，所述伺服控制板卡210通过所述第二同步总线L2与所述同步控制板卡110连接，以及所述伺服控制板卡210中集成有所述伺服控制分系统200的状态信息。

基于此，本实施例中，所述伺服控制分系统200与所述同步控制板卡110之间进行信号传输时，可通过所述伺服控制板卡210实现。即，在第一步骤中，包括了对所述伺服控制板卡210进行初始化，以及所述伺服控制分系统的同步状态信息即可存储在所述伺服控制板卡210中。

同样的，在第二步骤和第三步骤中，即利用所述伺服控制板卡210进行信息的收发过程。以及，当所述伺服控制分系统200发生故障时，则故障信息会收集于所述伺服控制板卡210中，并由所述伺服控制板卡210发送至所述同步控制板卡110。

综上所述，本发明提供的同步驱动设备的故障诊断系统和故障诊断方法中，基于所述同步控制板卡与各个分系统均连接，以用于实现对各个分系统的同步控制的基础上，还将故障的诊断功能集成在同步控制板卡上。即，同步控制板卡不仅可以向分系统发送同步指示信息，并且还可以接收由分系统返回的同步状态信息，进而可以利用同步控制板卡进一步对同步指示信息和同步状态信息进行比对，以判断同步驱动设备是否存在故障。基于此，当检测出同步驱动设备中存在故障时，即可直接利用同步控制板卡同步指示各个分系统的运作，确保同步驱动设备中分个分系统的运作统一

在可选的方案中，同步驱动设备的故障诊断系统可以周期性的执行故障诊断过程，如此即可以实时对同步驱动设备进行监控诊断，有利于及时发现设备的故障，减少损失。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (17)

1.一种同步驱动设备的故障诊断方法，所述同步驱动设备包括多个分系统，以及多个所述分系统通过同步总线连接至一同步控制板卡；其中，所述故障诊断方法为周期性执行诊断过程，所述周期性执行诊断过程的方法包括：

所述同步控制板卡通过所述同步总线发送当前周期的同步指示信息至各个分系统；

所述分系统接收当前周期的同步指示信息以执行相应的操作，并产生当前周期的同步状态信息，用于在下一周期将当前周期的同步状态信息返回至所述同步控制板卡；其中，所述分系统在接收当前周期的同步指示信息的同时，还通过所述同步总线返回上一周期的同步状态信息至所述同步控制板卡；以及，

利用所述同步控制板卡比对返回的上一周期的同步状态信息与上一周期的同步指示信息是否匹配，当返回的同步状态信息与同步指示信息匹配，则判断所述同步驱动设备不存在通信故障；当返回的同步状态信息与同步指示信息不匹配，则判断所述同步驱动设备存在通信故障。

2.如权利要求1所述的同步驱动设备的故障诊断方法，其特征在于，所述同步总线根据同步总线传输协议，双向传输所述同步指示信息和所述同步状态信息；

其中，所述同步控制板卡启动同步总线传输协议的方法包括：

对所述同步控制板卡进行初始化；

利用所述同步控制板卡的时钟晶振输出连续的同步时钟信号；

利用所述同步控制板卡的伺服定时器，对输出的同步时钟信号进行时钟计数，并发出信息传输触发指令；以及，

利用所述同步控制板卡的接口控制模块接收所述信息传输触发指令，以启动所述同步总线传输协议。

3.如权利要求2所述的同步驱动设备的故障诊断方法，其特征在于，所述分系统启动同步总线传输协议的方法包括：

对所述分系统进行初始化；

利用所述分系统接收来自所述同步控制板卡发送的同步时钟信号，并等待表示开始的触发指令；

所述分系统接收到表示开始的触发指令之后，对所述同步时钟信号进行时钟计数，并接收来自同步控制板卡的同步指示信息。

4.如权利要求2所述的同步驱动设备的故障诊断方法，其特征在于，所述同步总线包括同步时钟线、同步指示信息线和同步状态信息线；

其中，所述同步时钟线用于传输时钟信号，所述同步指示信息线用于传输所述同步指示信息，所述同步状态信息线用于传输所述同步状态信息。

5.如权利要求4所述的同步驱动设备的故障诊断方法，其特征在于，所述同步时钟线、所述同步指示信息线和同步状态信息线均采用串行方式传输。

6.如权利要求1所述的同步驱动设备的故障诊断方法，其特征在于，所述同步指示信息包括第一同步状态码，所述同步状态信息包括第二同步状态码，所述同步控制板卡比对返回的所述第二同步状态码与所述第一同步状态码是否匹配。

7.如权利要求6所述的同步驱动设备的故障诊断方法，其特征在于，所述同步指示信息还包括：表示开始的触发指令、复位指令、表示结束的触发指令。

8.如权利要求6所述的同步驱动设备的故障诊断方法，其特征在于，所述故障诊断方法还包括：

各个分系统还通过所述同步总线，将分系统的故障信息发送至所述同步控制板卡；以及，

当所述同步控制板卡接收到分系统的故障信息，则发送错误指令至各个分系统，以指示各个分系统停止运作。

9.如权利要求6所述的同步驱动设备的故障诊断方法，其特征在于，所述同步总线中由所述分系统传输至所述同步控制板卡的信息还包括：接线状态码、分系统的板卡状态以及分系统的状态参数。

10.如权利要求1所述的同步驱动设备的故障诊断方法，其特征在于，所述同步驱动设备为光刻设备，多个所述分系统包括伺服控制分系统、位置测量分系统和曝光控制分系统，所述同步控制板卡设置在所述位置测量分系统中；其中，

所述曝光控制分系统通过第一同步总线与所述同步控制板卡连接，所述伺服控制分系统通过第二同步总线与所述同步控制板卡连接，所述第一同步总线和所述第二同步总线具有相同的电气接口，并依据相同的同步总线传输协议。

11.一种同步驱动设备的故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断系统包括同步控制板卡，以及所述同步驱动设备中的多个分系统通过同步总线连接至所述同步控制板卡；其中，

所述同步控制板卡用于通过所述同步总线周期性的向各个分系统发送同步指示信息，并周期性的接收由所述分系统返回的同步状态信息，以比对返回的同步状态信息与对应周期内的同步指示信息是否匹配；以及，

所述分系统用于周期性的接收所述同步指示信息以执行相应的操作，并周期性的产生同步状态信息，以及所述分系统在接收当前周期的同步指示信息的同时，还通过所述同步总线返回上一周期的同步状态信息至所述同步控制板卡。

12.如权利要求11所述的同步驱动设备的故障诊断系统，其特征在于，所述同步控制板卡包括：

时钟晶振，用于提供时钟信号；

伺服定时器，用于对时钟信号进行计数，并发出信息传输触发指令；以及，

接口控制模块，用于接收所述信息传输触发指令，以启动同步总线传输协议。

13.如权利要求12所述的同步驱动设备的故障诊断系统，其特征在于，所述同步总线包括同步时钟线、同步指示信息线和同步状态信息线；

其中，所述同步时钟线用于传输时钟信号，所述同步指示信息线用于传输所述同步指示信息，所述同步状态信息线用于传输所述同步状态信息。

14.如权利要求13所述的同步驱动设备的故障诊断系统，其特征在于，所述同步时钟线、所述同步指示信息线和同步状态信息线均采用串行方式传输。

15.如权利要求11所述的同步驱动设备的故障诊断系统，其特征在于，所述同步指示信息包括第一同步状态码，所述同步状态信息包括第二同步状态码，所述同步控制板卡用于比对返回的所述第二同步状态码与所述第一同步状态码是否匹配。

16.如权利要求15所述的同步驱动设备的故障诊断系统，其特征在于，所述同步总线中由所述分系统传输至所述同步控制板卡的信息还包括分系统的故障信息。

17.如权利要求16所述的同步驱动设备的故障诊断系统，其特征在于，所述同步驱动设备为光刻设备，多个所述分系统包括伺服控制分系统、位置测量分系统和曝光控制分系统，所述同步控制板卡设置在所述位置测量分系统中；其中，

所述曝光控制分系统通过第一同步总线与所述同步控制板卡连接，所述伺服控制分系统通过第二同步总线与所述同步控制板卡连接，所述第一同步总线和所述第二同步总线具有相同的电气接口，并依据相同的同步总线传输协议。

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