[发明专利]用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统

摘要

本发明提出一种用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统，包括：电涡流传感器；数据采集装置，采集电涡流传感器输出的采样信号；数据库模块，用于存储计算铜层厚度所需的多点标定表；上层控制系统，用于存储标定数据库，并接收数据采集装置传输的采样信号，并对采样信号进行数据处理后，根据选定的多点标定表计算晶圆表面铜层多点的厚度测量值，并对在计算完成后，上层控制系统根据测量点序，进行测量值与测量点坐标的一一匹配，并将匹配结果按照预设格式进行保存。本发明可以很好地消除测量过程中提离高度波动所造成的测量误差，从而保证测量准确度，同时具有简单可靠的优点。

主权项

1.一种用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统，其特征在于，包括：/n电涡流传感器；/n数据采集装置，所述数据采集装置与所述电涡流传感器相连，以采集电涡流传感器输出的采样信号，并传输所述采样信号；/n数据库模块，所述数据库模块用于建立标定数据库以存储计算铜层厚度所需的多点标定表，其中，在所述多点标定表中对每一个测量点进行多点标样，且各测量点的标样数相同；/n上层控制系统，所述上层控制系统与所述数据采集装置相连，接收所述数据采集装置传输的所述采样信号，并用于存储所述标定数据库，所述上层控制系统对所述采样信号进行数据处理后，根据选定的多点标定表计算晶圆表面铜层多点的厚度测量值，并在计算完成后，所述上层控制系统根据测量点序，进行厚度测量值与测量点坐标的一一匹配，并将匹配结果按照预设格式进行保存，其中，所述上层控制系统根据选定的多点标定表计算晶圆表面铜层多点的厚度测量值，包括：/n标定信息提取与排序：在每次测量前，根据本次测量点分布与测量点数要求，选定标定表，并读取所选定标定表的标定信息，并在标定信息读取完成后，对于每一个测量点，将标样数据按照由小到大的顺序进行排列，以得到该测量点正确的分段标定曲线，以便后续进行厚度测量值的计算；/n输出值预处理：所述上层控制系统将每个测量点所在局部测量区间内的所有采样点的平均值作为该测量点的输出值，且全部所述测量点的输出值的个数与测量点数相同，同时测量点数应与标定表中的行数一致；/n厚度测量值计算与坐标匹配：在对所述采样信号进行数据预处理后，各测量点根据标定表中对应的标定信息和输出值，计算各测量点的厚度测量值，并在计算完成后，按照实际测量次序，将计算得到的厚度测量值与测量点坐标一一匹配，并将测量结果输出到预定文本中，其中，所述上层控制系统用于在计算所述厚度测量值时，自动搜索当前输出值所属标定曲线的标定区间，并根据所在标定区间拟合计算参数，计算出对应的厚度测量值，其中，计算的循环次数受所选标定表的行数与列数限制，其中，/n所述上层控制系统具有XY模式和全局模式两种测量模式，其中，所述XY模式测量晶圆表面两条垂直直径上各点的厚度测量值，所述全局模式测量晶圆表面以同心圆组均匀分布的多点厚度测量值；/n在所述XY模式下，定义晶圆圆心为坐标原点，固定所述电涡流传感器的探头从起始位运动至坐标原点的距离，以晶圆边缘上缺口所在半径为X轴负半轴，依次测量X轴负半轴、Y轴负半轴、X轴正半轴和Y轴正半轴方向上的四段半径，在测量过程中，根据用户设定的预留边距值计算所述探头在每段半径上移动的距离；/n在所述全局模式下，所述探头在测量时从晶圆圆心向外运动，晶圆转盘带动晶圆做匀速转动，晶圆边缘缺口处为每圈测量起点，每圈测量时，所述探头在晶圆表面各测量圆的半径处保持静止，随着晶圆的自转，完成各特定半径圆周上的厚度测量，并在完成本圈测量后，所述探头运动至下一个半径处开始下一圈测量，直至完成全部测量；/n所述数据库模块建立所述标定数据库，功能包括：新建标定表、打开标定表、删除标定表、读取选定标定表的标定信息及刷新标定表，在系统运行时，所述上层控制系统用于判断用户是否已选定标定表，并在用户选择并获取指定标定表时，所述上层控制系统解锁所述数据库模块的打开标定表和计算厚度测量值功能，否则，所述上层控制系统控制用户界面上的打开标定表和计算厚度测量值功能对应的控件不响应任何操作；/n所述上层控制系统在进行新建标定表时，设计专用的标定窗口以实现新建标定表，所述标定窗口包含导入数据和生成标定表两项功能，所述上层控制系统在读取已选定标定表的标定信息时，通过循环遍历整张表格，分别获取所述已选定标定表上的待标定值和厚度测量值，并依次赋给二维数组x[i][j]和y[i][j]，其中，i代表第i个测量点，j代表第j个标样；/n所述上层控制系统计算所述厚度测量值，包括：判断输出值所属标定区间，如果输出值小于所在标定曲线中最小标样的待标定值，则计算厚度测量值为该标定曲线最小标样的标定值；如果输出值大于所在标定曲线中最大标样的待标定值，则计算厚度测量值为该标定曲线最大标样的标定值；如果输出值属于所在标定曲线的某段标定区间，则根据所在标定区间拟合本区间内的线性标定关系，以得到对应的斜率与截距；根据拟合得到的斜率与截距，计算出当前输出值所对应的厚度测量值。/n