[發明專利]晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統

有效

• 申請號: 201310204940.8
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103268382A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 路新春;李弘愷;余強;田芳馨;趙德文;趙乾;孟永鋼
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統，其特征在于，包括：上層控制系統和底層控制系統的兩級控制系統，所述上層控制系統和底層控制系統之間通過工業以太網實現物理連接，其中，

所述底層控制系統中，采用可編程控制器PLC負責直接控制離線測量模塊的各個部分；

所述上層控制系統中，采用工控機IPC通過所述PLC實時監控離線測量模塊的狀態，并為工藝人員提供操作軟件，實現數據的管理。

2.如權利要求1所述的晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統，其特征在于，所述底層控制系統建立專門的存儲區負責臨時存儲離線測量模塊發送的數據，所述離線模塊發送的數據包括待標定值、實測銅膜厚度值以及所述上層控制系統下載的標定表，所述上層控制系統通過訪問OPC服務器主動讀取所述底層控制系統的所述存儲區中的所有數據，其中，所述待標定值、實測銅膜厚度值和標定表均通過所述上層控制系統軟件以人為指定文件名和保存路徑保存在所述IPC中。

3.如權利要求1所述的晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統，其特征在于，所述底層控制系統為離線測量模塊定義了控制指令開關變量和工藝參數變量，所述上層控制系統通過OPC技術實現對各個變量的訪問，所述底層控制系統根據所述上層控制系統對各變量的賦值嚴格控制離線測量模塊進行相應的動作或者配置模塊的相關參數。

4.如權利要求1所述的晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統，其特征在于，根據工藝需求，所述離線測量模塊控制系統設置XY模式和全局模式兩種測量模式，其中，所述XY模式測得兩條垂直直徑上各點膜厚值，所述全局模式測得到晶圓表面均勻分布的各點膜厚值。

5.如權利要求1所述的晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統，其特征在于，對于所述離線測量模塊的工藝流程分為標定和測量。

6.如權利要求1所述的晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統，其特征在于，基于工藝需求，所述上層控制系統軟件的基本功能包括通訊的建立，控制指令的發送，參數的設置，數據的讀取、顯示和處理，以及下載標定表，

其中，所述上層控制系統采用Qt完成軟件的圖形用戶界面的開發，工藝人員登陸軟件界面后便能夠對離線測量模塊進行各項常規操作，

其中，所述上層控制系統軟件的程序中，根據OPC標準實現OPC客戶端類，所述OPC客戶端類的成員函數包括連接和斷開OPC服務器，以及各項讀寫操作，所述上層控制系統利用所述OPC客戶端類提供的成員函數完成對OPC服務器的訪問，進而實現對底層控制系統中相應變量的讀寫。

7.如權利要求1所述的晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統，其特征在于，所述上層控制系統軟件根據工藝人員的需要對每次讀取的測量結果進行處理與計算，所述處理與計算包括坐標與測量值的一一對應，計算最大值、最小值和平均值，并按規定的格式將數據保存在指定的位置等。

8.如權利要求1所述的晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統，其特征在于，利用Qt的QtSql模塊建立數據庫專門存儲各個標定表，其中，工藝人員如需下載標定表，所述上層控制系統自動在數據庫中查詢工藝人員選擇的標定表，讀取表中的全部數據，并將數據依次賦給系統規定的變量，最后利用OPC技術將各個變量依次下載到所述底層控制系統中，下載完成后，離線測量模塊即可按照當前的標定表計算膜厚值。

9.如權利要求1所述的晶圓銅膜厚度離線測量模塊控制系統，其特征在于，本發明利用Matlab在軟件上實現了離線測量模塊的高級繪圖功能，

其中，借助Matlab編譯環境，利用Matlab強大的數據處理能力和繪圖功能，生成具有繪圖功能的獨立應用程序，

其中，繪圖子程序的算法流程是：（1）在系統指定的位置讀取全部測量數據；（2）根據數據的個數判斷出是哪種測量模式，進而生成對應的坐標分布；（3）將測量數據和坐標分布一一對應，生成所需視圖，

其中，在每次離線測量過程結束后，所述上層控制系統通過訪問OPC服務器得到本次測量結果，主程序作為數據的前置處理器，完成所有數據的前期準備，繪圖子程序接收到主程序的調用指令后，自動讀取指定位置上的數據，完成相關的數值計算，并生成所需的圖形，

其中，子程序的運行不會影響到主程序的繼續工作。