1.一種用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,包括:
電渦流傳感器;
數(shù)據(jù)采集裝置,所述數(shù)據(jù)采集裝置與所述電渦流傳感器相連,以采集電渦流傳感器輸出的采樣信號(hào),并傳輸所述采樣信號(hào);
數(shù)據(jù)庫模塊,所述數(shù)據(jù)庫模塊用于建立標(biāo)定數(shù)據(jù)庫以存儲(chǔ)計(jì)算銅層厚度所需的多點(diǎn)標(biāo)定表,其中,在所述多點(diǎn)標(biāo)定表中對(duì)每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行多點(diǎn)標(biāo)樣,且各測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)樣數(shù)相同;
上層控制系統(tǒng),所述上層控制系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)采集裝置相連,接收所述數(shù)據(jù)采集裝置傳輸?shù)乃霾蓸有盘?hào),并用于存儲(chǔ)所述標(biāo)定數(shù)據(jù)庫,所述上層控制系統(tǒng)對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后,根據(jù)選定的多點(diǎn)標(biāo)定表計(jì)算晶圓表面銅層多點(diǎn)的厚度測(cè)量值,并在計(jì)算完成后,所述上層控制系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量點(diǎn)序,進(jìn)行測(cè)量值與測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)的一一匹配,并將匹配結(jié)果按照預(yù)設(shè)格式進(jìn)行保存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,所述上層控制系統(tǒng)具有XY模式和全局模式兩種測(cè)量模式,其中,所述XY模式測(cè)量晶圓表面兩條垂直直徑上各點(diǎn)的厚度值,所述全局模式測(cè)量晶圓表面以同心圓組均勻分布的多點(diǎn)厚度值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,其中,
在所述XY模式下一條測(cè)量直徑上的輸出測(cè)量點(diǎn)數(shù)為100點(diǎn);
根據(jù)8系列點(diǎn)分布,在所述全局模式下的輸出測(cè)量點(diǎn)數(shù)為121點(diǎn)、169點(diǎn)和225點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,其中,
在所述XY模式下,定義晶圓圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),固定所述電渦流傳感器的探頭從起始位運(yùn)動(dòng)至坐標(biāo)原點(diǎn)的距離,以晶圓邊緣上缺口所在半徑為X軸負(fù)半軸,依次測(cè)量X軸負(fù)半軸、Y軸負(fù)半軸、X軸正半軸和Y軸正半軸方向上的四段半徑,在測(cè)量過程中,根據(jù)用戶設(shè)定的預(yù)留邊距值計(jì)算所述探頭在每段半徑上移動(dòng)的距離;
在所述全局模式下,所述探頭在測(cè)量時(shí)從晶圓圓心向外運(yùn)動(dòng),所述晶圓轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)晶圓做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),晶圓邊緣缺口處為每圈測(cè)量起點(diǎn),每圈測(cè)量時(shí),所述探頭在晶圓表面各測(cè)量圓的半徑處保持靜止,隨著晶圓的自轉(zhuǎn),完成各特定半徑圓周上的厚度測(cè)量,并在完成本圈測(cè)量后,所述探頭運(yùn)動(dòng)至下一個(gè)半徑處開始下一圈測(cè)量,直至完成全部測(cè)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,所述上層控制系統(tǒng)用于建立獨(dú)立的讀取線程,以在實(shí)時(shí)讀取電渦流傳感器輸出的采樣信號(hào)的同時(shí),獲取測(cè)量系統(tǒng)的各項(xiàng)狀態(tài)信息,并建立獨(dú)立的測(cè)量工藝線程,以運(yùn)行全自動(dòng)工藝過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)據(jù)庫模塊建立所述標(biāo)定數(shù)據(jù)庫,功能包括:新建標(biāo)定表、打開標(biāo)定表、刪除標(biāo)定表、讀取選定標(biāo)定表的標(biāo)定信息及刷新標(biāo)定表,在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),所述上層控制系統(tǒng)用于判斷用戶是否已選定標(biāo)定表,并在用戶選擇并獲取指定標(biāo)定表時(shí),所述上層控制系統(tǒng)解鎖所述數(shù)據(jù)庫模塊的打開標(biāo)定表和計(jì)算厚度值功能,否則,所述上層控制系統(tǒng)控制用戶界面上的打開標(biāo)定表和計(jì)算厚度值功能對(duì)應(yīng)的控件不響應(yīng)任何操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,所述上層控制系統(tǒng)在進(jìn)行新建標(biāo)定表時(shí),設(shè)計(jì)專用的標(biāo)定窗口以實(shí)現(xiàn)新建標(biāo)定表,所述標(biāo)定窗口包含導(dǎo)入數(shù)據(jù)和生成標(biāo)定表兩項(xiàng)功能,所述上層控制系統(tǒng)在讀取已選定標(biāo)定表的標(biāo)定信息時(shí),通過循環(huán)遍歷整張表格,分別獲取所述已選定標(biāo)定表上的待標(biāo)定值和真實(shí)厚度值,并依次賦給二維數(shù)組x[i][j]和y[i][j],其中,i代表第i個(gè)測(cè)量點(diǎn),j代表第j個(gè)標(biāo)樣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,所述上層控制系統(tǒng)根據(jù)選定的多點(diǎn)標(biāo)定表計(jì)算晶圓表面銅層多點(diǎn)的厚度測(cè)量值,包括:
標(biāo)定信息提取與排序:在每次測(cè)量前,根據(jù)本次測(cè)量點(diǎn)分布與測(cè)量點(diǎn)數(shù)要求,選定標(biāo)定表,并讀取所選定標(biāo)定表的標(biāo)定信息,并在標(biāo)定信息讀取完成后,對(duì)于每一個(gè)測(cè)量點(diǎn),將標(biāo)樣數(shù)據(jù)按照由小到大的順序進(jìn)行排列,以得到該測(cè)量點(diǎn)正確的分段標(biāo)定曲線,以便后續(xù)進(jìn)行實(shí)際厚度值的計(jì)算;
輸出值預(yù)處理:所述上層控制系統(tǒng)將每個(gè)測(cè)量點(diǎn)所在局部測(cè)量區(qū)間內(nèi)的所有采樣點(diǎn)的平均值作為該測(cè)量點(diǎn)的輸出值,且全部所述測(cè)量點(diǎn)的輸出值的個(gè)數(shù)與測(cè)量點(diǎn)數(shù)相同,同時(shí)測(cè)量點(diǎn)數(shù)應(yīng)與標(biāo)定表中的行數(shù)一致;
測(cè)量值計(jì)算與坐標(biāo)匹配:在對(duì)所述采樣信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理后,各測(cè)量點(diǎn)根據(jù)標(biāo)定表中對(duì)應(yīng)的標(biāo)定信息和輸出值,計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值,并在計(jì)算完成后,按照實(shí)際測(cè)量次序,將計(jì)算得到的測(cè)量值與測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)一一匹配,并將測(cè)量結(jié)果輸出到預(yù)定文本中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,所述上層控制系統(tǒng)用于在計(jì)算所述測(cè)量值時(shí),自動(dòng)搜索當(dāng)前輸出值所屬標(biāo)定曲線的標(biāo)定區(qū)間,并根據(jù)所在標(biāo)定區(qū)間擬合計(jì)算參數(shù),計(jì)算出對(duì)應(yīng)的測(cè)量值,其中,計(jì)算的循環(huán)次數(shù)受所選標(biāo)定表的行數(shù)與列數(shù)限制。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于晶圓銅層厚度多點(diǎn)測(cè)量的標(biāo)定系統(tǒng),其特征在于,所述上層控制系統(tǒng)計(jì)算所述測(cè)量值,包括:
判斷輸出值所屬標(biāo)定區(qū)間,如果輸出值小于所在標(biāo)定曲線中最小標(biāo)樣的待標(biāo)定值,則計(jì)算測(cè)量值為該標(biāo)定曲線最小標(biāo)樣的標(biāo)定值;
如果輸出值大于所在標(biāo)定曲線中最大標(biāo)樣的待標(biāo)定值,則計(jì)算測(cè)量值為該標(biāo)定曲線最大標(biāo)樣的標(biāo)定值;
如果輸出值屬于所在標(biāo)定曲線的某段標(biāo)定區(qū)間,則根據(jù)所在標(biāo)定區(qū)間擬合本區(qū)間內(nèi)的線性標(biāo)定關(guān)系,以得到對(duì)應(yīng)的斜率與截距;
根據(jù)擬合得到的斜率與截距,計(jì)算出當(dāng)前輸出值所對(duì)應(yīng)的厚度值。