[发明专利]晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统

权利要求书

1.一种晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统，其特征在于，包括：上层控制系统和底层控制系统的两级控制系统，所述上层控制系统和底层控制系统之间通过工业以太网实现物理连接，其中，

所述底层控制系统中，采用可编程控制器PLC负责直接控制离线测量模块的各个部分；

所述上层控制系统中，采用工控机IPC通过所述PLC实时监控离线测量模块的状态，并为工艺人员提供操作软件，实现数据的管理。

2.如权利要求1所述的晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统，其特征在于，所述底层控制系统建立专门的存储区负责临时存储离线测量模块发送的数据，所述离线模块发送的数据包括待标定值、实测铜膜厚度值以及所述上层控制系统下载的标定表，所述上层控制系统通过访问OPC服务器主动读取所述底层控制系统的所述存储区中的所有数据，其中，所述待标定值、实测铜膜厚度值和标定表均通过所述上层控制系统软件以人为指定文件名和保存路径保存在所述IPC中。

3.如权利要求1所述的晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统，其特征在于，所述底层控制系统为离线测量模块定义了控制指令开关变量和工艺参数变量，所述上层控制系统通过OPC技术实现对各个变量的访问，所述底层控制系统根据所述上层控制系统对各变量的赋值严格控制离线测量模块进行相应的动作或者配置模块的相关参数。

4.如权利要求1所述的晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统，其特征在于，根据工艺需求，所述离线测量模块控制系统设置XY模式和全局模式两种测量模式，其中，所述XY模式测得两条垂直直径上各点膜厚值，所述全局模式测得到晶圆表面均匀分布的各点膜厚值。

5.如权利要求1所述的晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统，其特征在于，对于所述离线测量模块的工艺流程分为标定和测量。

6.如权利要求1所述的晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统，其特征在于，基于工艺需求，所述上层控制系统软件的基本功能包括通讯的建立，控制指令的发送，参数的设置，数据的读取、显示和处理，以及下载标定表，

其中，所述上层控制系统采用Qt完成软件的图形用户界面的开发，工艺人员登陆软件界面后便能够对离线测量模块进行各项常规操作，

其中，所述上层控制系统软件的程序中，根据OPC标准实现OPC客户端类，所述OPC客户端类的成员函数包括连接和断开OPC服务器，以及各项读写操作，所述上层控制系统利用所述OPC客户端类提供的成员函数完成对OPC服务器的访问，进而实现对底层控制系统中相应变量的读写。

7.如权利要求1所述的晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统，其特征在于，所述上层控制系统软件根据工艺人员的需要对每次读取的测量结果进行处理与计算，所述处理与计算包括坐标与测量值的一一对应，计算最大值、最小值和平均值，并按规定的格式将数据保存在指定的位置等。

8.如权利要求1所述的晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统，其特征在于，利用Qt的QtSql模块建立数据库专门存储各个标定表，其中，工艺人员如需下载标定表，所述上层控制系统自动在数据库中查询工艺人员选择的标定表，读取表中的全部数据，并将数据依次赋给系统规定的变量，最后利用OPC技术将各个变量依次下载到所述底层控制系统中，下载完成后，离线测量模块即可按照当前的标定表计算膜厚值。

9.如权利要求1所述的晶圆铜膜厚度离线测量模块控制系统，其特征在于，本发明利用Matlab在软件上实现了离线测量模块的高级绘图功能，

其中，借助Matlab编译环境，利用Matlab强大的数据处理能力和绘图功能，生成具有绘图功能的独立应用程序，

其中，绘图子程序的算法流程是：（1）在系统指定的位置读取全部测量数据；（2）根据数据的个数判断出是哪种测量模式，进而生成对应的坐标分布；（3）将测量数据和坐标分布一一对应，生成所需视图，

其中，在每次离线测量过程结束后，所述上层控制系统通过访问OPC服务器得到本次测量结果，主程序作为数据的前置处理器，完成所有数据的前期准备，绘图子程序接收到主程序的调用指令后，自动读取指定位置上的数据，完成相关的数值计算，并生成所需的图形，

其中，子程序的运行不会影响到主程序的继续工作。