本發(fā)明涉及化學機械平坦化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

化學機械平坦化(Chemical Mechanical Planarization，CMP)技術(shù)是當今最有效的全局平坦化方法。它利用化學腐蝕和機械磨削的協(xié)同作用，可以有效兼顧晶圓局部和全局平坦度，并已在超大規(guī)模集成電路制造中得到了廣泛應(yīng)用。在CMP過程中，需要精確控制材料的去除量。若不能實現(xiàn)有效的監(jiān)控，將無法避免晶圓“過拋”或者“欠拋”等情況的出現(xiàn)。但是，CMP苛刻的工藝環(huán)境使得在線測量的實現(xiàn)非常困難。

目前，對于銅CMP工藝，基于電渦流檢測方法的在線測量模塊已出現(xiàn)在銅CMP系統(tǒng)中，可用于監(jiān)測一定厚度范圍內(nèi)的銅層去除情況，判斷工藝是否已達到期望終點，以及時終止工藝過程。然而，在CMP工藝過程中，電渦流傳感器的探頭隨拋光盤一起轉(zhuǎn)動，并周期性運動至晶圓下方，目前的測量方法中，是待拋光過程穩(wěn)定后，在線測量系統(tǒng)開始讀取傳感器輸出信號并進行相關(guān)計算。但是由于CMP特殊的工藝過程，在線測量時，CMP工藝的諸多因素均會對傳感器輸出信號產(chǎn)生一定影響，例如，拋光頭繞自身軸心與拋光盤同向旋轉(zhuǎn)同時，沿徑向往復擺動，所以傳感器所采集到的有效測量信號僅為探頭運動至晶圓下方時的部分，且該部分的采樣點數(shù)并不固定。此外，由于修整頭的特殊材質(zhì)，拋光墊的在線修整過程會給整個數(shù)據(jù)采集信號引入干擾，進而增加了在線數(shù)據(jù)處理與分析的難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠簡潔、快速、高效地計算出CMP過程中真實的銅層厚度變化，且計算結(jié)果精確度高。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實施例提出了一種CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)，包括：電渦流傳感器；雙極霍爾開關(guān)，用于判斷所述電渦流傳感器探頭是否進入測量區(qū)域；數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端與所述電渦流傳感器的輸出端相連，以獲取所述電渦流傳感器的輸出信號，所述第二輸入端與所述雙極霍爾開關(guān)的輸出端相連，以獲取所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號；控制模塊，所述控制模塊與所述數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端相連，用于接收所述電渦流傳感器的輸出信號和所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號，并根據(jù)所述電渦流傳感器的輸出信號計算當前測量均值和當前零點均值，并根據(jù)所述當前測量均值和當前零點均值計算所述銅層厚度。

根據(jù)本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)，可有效消除測量過程中的干擾信號和部分異常信號的影響，能夠從已采集到大量數(shù)據(jù)中高效地提取到工藝人員需要的真實的銅層厚度實時變化信息。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，且計算精度高，可以為在線測量過程中的實時銅層厚度計算提供良好的解決方法，進而提高在線測量的計算效率，更好地滿足在線測量的工藝需求。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，所述控制模塊用于：根據(jù)所述電渦流傳感器的輸出信號得到采樣信號，并判斷所述采樣信號是否處于預設(shè)范圍內(nèi)，如果所述采樣信號處于所述預設(shè)范圍內(nèi)，則判定所述采樣信號為有效信號，否則，丟棄所述采樣信號；判斷所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號的變化情況，并根據(jù)雙極霍爾開關(guān)的觸發(fā)點的固定位置，當在所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，判定所述探頭進入測量區(qū)域，并從當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₁個采樣信號以作為測量信號段，并將所述測量信號段內(nèi)全部采樣信號的平均值作為所述當前測量均值，其中，w₁為測量信號采集寬度，t為延遲采樣時間；當所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，判定所述探頭離開所述測量區(qū)域，并以當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₂個采樣信號作為零點信號段，并計算所述零點信號段內(nèi)全部采樣信號的平均值作為所述當前零點均值，其中，w₂為零點信號的采集寬度；計算所述當前測量均值和當前零點均值的差值，并從預存的標定表中查找所述差值所在的區(qū)間，然后根據(jù)所述區(qū)間對應(yīng)的標定關(guān)系計算所述銅層厚度。

在一些示例中，還包括：調(diào)零模塊，所述調(diào)零模塊用于在每個測量周期開始前，向所述電渦流傳感器發(fā)送調(diào)零指令，以修正所述電渦流傳感器的零點輸出偏移。

在一些示例中，所述雙極霍爾開關(guān)的入觸發(fā)點固定在以測量軌跡長度最短時的測量信號起點向測量區(qū)域內(nèi)的預設(shè)距離處。

在一些示例中，其中，在測量過程中，當所述電渦流傳感器的探頭在晶圓表面銅層下方的運動區(qū)域時，定義此時所述電渦流傳感器的輸出信號為測量信號；當所述電渦流傳感器的探頭不在晶圓表面銅層下方的運動區(qū)域時，定義此時所述電流傳感器的輸出信號為零點信號。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面的實施例提出了一種如本發(fā)明上述第一方面實施例所述的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：所述數(shù)據(jù)采集模塊獲取所述電渦流傳感器的輸出信號及所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號；所述數(shù)據(jù)采集模塊將所述電渦流傳感器的輸出信號及所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號傳輸至所述控制模塊；所述控制模塊根據(jù)所述電渦流傳感器的輸出信號及所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號計算當前測量均值和當前零點均值；所述控制模塊根據(jù)所述當前測量均值和當前零點均值的差值計算所述銅層厚度。

根據(jù)本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的控制方法，可有效消除測量過程中的干擾信號和部分異常信號的影響，能夠從已采集到大量數(shù)據(jù)中高效地提取到工藝人員需要的真實的銅層厚度實時變化信息。該方法相對簡潔，易于實現(xiàn)，且計算精度高，可以為在線測量過程中的實時銅層厚度計算提供良好的解決辦法，進而提高在線測量的計算效率，更好地滿足在線測量的工藝需求。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的控制方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，所述根據(jù)所述電渦流傳感器的輸出信號及所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號計算當前測量均值和當前零點均值，進一步包括：根據(jù)所述電渦流傳感器的輸出信號得到采樣信號，并判斷所述采樣信號是否處于預設(shè)范圍內(nèi)，如果所述采樣信號處于所述預設(shè)范圍內(nèi)，則判定所述采樣信號為有效信號，否則，丟棄所述采樣信號；判斷所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號的變化情況，并根據(jù)所述雙極霍爾開關(guān)的觸發(fā)點的固定位置，當在所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，判定所述探頭進入測量區(qū)域，并從當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₁個采樣信號以作為測量信號段，并將所述測量信號段內(nèi)全部采樣信號的平均值作為所述當前測量均值，其中，w₁為測量信號采集寬度，t為延遲采樣時間；當所述雙極霍爾開關(guān)的輸出信號由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，判定所述探頭離開所述測量區(qū)域，并以當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₂個采樣信號作為零點信號段，并計算所述零點信號段內(nèi)全部采樣信號的平均值作為所述當前零點均值，其中，w₂為零點信號的采集寬度。

在一些示例中，所述根據(jù)所述當前測量均值和當前零點均值計算所述銅層厚度，進一步包括：計算所述當前測量均值和當前零點均值的差值，并從預存的標定表中查找所述差值所在的區(qū)間，然后根據(jù)所述區(qū)間對應(yīng)的標定關(guān)系計算所述銅層厚度。

在一些示例中，還包括：在每個測量周期開始前，向所述電渦流傳感器發(fā)送調(diào)零指令，以修正所述電渦流傳感器的零點輸出偏移。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的工作流程示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的雙極霍爾開關(guān)輸出信號與電渦流傳感器的探頭的測量區(qū)域的關(guān)系示意圖；以及

圖4根據(jù)本發(fā)明一個施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)及其控制方法。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的工作流程示意圖。如圖1所示，并結(jié)合圖2，該系統(tǒng)包括：電渦流傳感器110、雙極霍爾開關(guān)120、數(shù)據(jù)采集模塊130和控制模塊140。

其中，電渦流傳感器110具有探頭。探頭例如安裝在拋光盤面中(拋光墊下)，通過導電滑環(huán)的引線與固定在機臺內(nèi)的信號處理電路相連。

在本發(fā)明的一個實施例中，例如，在測量過程中，當電渦流傳感器110的探頭在晶圓表面銅層下方的運動區(qū)域時，定義該區(qū)域作為測量區(qū)域，此時電渦流傳感器110的輸出信號為測量信號；當電渦流傳感器110的探頭不在晶圓表面銅層下方的運動區(qū)域時，即探頭離開了測量區(qū)域，此時定義電流傳感器110的輸出信號為零點信號。

雙極霍爾開關(guān)120與電渦流傳感器110相連，用于判斷探頭是否進入測量區(qū)域，從而可準確截取探頭測量到的測量信號。具體地說，在工藝過程中，探頭隨拋光盤一起轉(zhuǎn)動，并周期性運動至晶圓下方，待拋光過程穩(wěn)定后，開始讀取傳感器輸出并進行相關(guān)計算。由于CMP特殊的工藝過程，在線測量時，CMP工藝的諸多因素均會對測量信號產(chǎn)生一定影響。例如，拋光頭繞自身軸心與拋光盤同向旋轉(zhuǎn)同時，沿徑向往復擺動，所以傳感器所采集到的測量信號僅為探頭運動至晶圓下方時的部分，且該部分采樣點數(shù)并不固定。此外，由于修整頭的特殊材質(zhì)，拋光墊的在線修整過程會給整個數(shù)據(jù)采集信號引入干擾，進而增加了在線數(shù)據(jù)處理與分析的難度。因此，為了準確截取探頭測量到的測量信號，本發(fā)明實施例的系統(tǒng)100采用雙極霍爾開關(guān)120限制探頭的測量區(qū)間。

在本發(fā)明的一個實施例中，雙極霍爾開關(guān)120的入觸發(fā)點固定在以測量軌跡長度最短時的測量信號起點向測量區(qū)域內(nèi)的預設(shè)距離處。具體地說，由于晶圓在工藝過程中隨拋光頭沿拋光盤徑向往復擺動，所以電渦流傳感器110的探頭在晶圓表面銅層下方的測量軌跡長度不唯一，進而導致測量信號的采樣點數(shù)并不固定。因此，本發(fā)明的實施例在安裝雙極霍爾開關(guān)120時以測量軌跡長度最短時的測量信號起點向測量區(qū)域內(nèi)5mm(即預設(shè)距離，可根據(jù)實際情況酌情調(diào)整)固定雙極霍爾開關(guān)120的磁極A位置，進而避免了電渦流傳感器110的輸出信號受晶圓邊緣銅層的影響。此外，適當增大觸發(fā)霍爾信號的磁極間距，保證磁極B觸發(fā)雙極霍爾開關(guān)120時探頭已完全離開測量區(qū)域。

更為具體地，如圖3所示，當電渦流傳感器110的探頭運動至測量區(qū)域(A點)時，雙極霍爾開關(guān)120的輸出電平由高至低；當電渦流傳感器110的探頭離開測量區(qū)域(B點)時，雙極霍爾開關(guān)120的輸出電平由低至高。

數(shù)據(jù)采集模塊130包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，第一輸入端(例如AI端口)與電渦流傳感器110的輸出端相連，以獲取電渦流傳感器110的輸出信號，第二輸入端(例如DI端口)與雙極霍爾開關(guān)120的輸出端相連，以獲取雙極霍爾開關(guān)120的輸出信號，進而獲知探頭是否進入或者離開測量區(qū)域。

控制模塊140與數(shù)據(jù)采集模塊130的輸出端相連，用于快速采集電渦流傳感器110的輸出信號和雙極霍爾開關(guān)120的輸出信號，并根據(jù)電渦流傳感器110的輸出信號計算當前測量均值和當前零點均值，并根據(jù)當前測量均值和當前零點均值計算銅層厚度。

在本發(fā)明的一個實施例中，控制模塊140用于：根據(jù)電渦流傳感器110的輸出信號得到采樣信號，并判斷采樣信號是否處于預設(shè)范圍內(nèi)，如果采樣信號處于預設(shè)范圍內(nèi)，則判定采樣信號為有效信號，否則，丟棄采樣信號；進一步地，判斷雙極霍爾開關(guān)120的輸出信號的變化情況，并在雙極霍爾開關(guān)120的輸出信號由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，判定探頭進入測量區(qū)域，并從當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₁個采樣信號作為測量信號段，并將測量信號段內(nèi)全部采樣信號的平均值作為當前測量均值，其中，w₁為測量信號采集寬度，t為延遲采樣時間；進一步地，當雙極霍爾開關(guān)120的輸出信號由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，判定探頭離開測量區(qū)域，并以當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₂個采樣信號作為零點信號段，并計算零點信號段內(nèi)全部采樣信號的平均值作為當前零點均值，其中，w₂為零點信號的采集寬度；計算當前測量均值和當前零點均值的差值，并從預存的標定表中查找差值所在的區(qū)間，然后根據(jù)區(qū)間對應(yīng)的標定關(guān)系計算銅層厚度。

在上述過程中，數(shù)據(jù)采集模塊130例如通過USB端口與控制模塊140相連。控制模塊140例如采用異步緩沖的方式快速讀取數(shù)據(jù)采集模塊130所反饋的信號，采樣率例如為20KHz。另外，為了減小電渦流傳感器110的輸出信號自身的波動以降低測量誤差，控制器140在數(shù)據(jù)采集過程中將數(shù)據(jù)采集模塊130每一次返回的數(shù)據(jù)塊平均處理，并以計算得到的平均值作為當前采樣值。也即，對電渦流傳感器110的輸出信號進行分塊平均處理，以得到采樣信號，從而可以降低由于電渦流傳感器110的輸出信號自身的波動而引起的測量誤差。

具體地說，結(jié)合圖3所示，本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)100的主要計算流程概述如下：

1)采集信號預處理過程：在銅CMP工藝中，上層控制系統(tǒng)(即控制模塊140)根據(jù)工藝人員設(shè)定的采樣時刻控制采集過程的開始與結(jié)束。在高速的在線測量過程中，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集卡(即數(shù)據(jù)采集模塊130)實時讀取電渦流傳感器110的輸出信號。為了防止異常采樣點的出現(xiàn)，系統(tǒng)首先判斷當前采樣值(采樣信號)是否處于正常范圍(即預設(shè)范圍)。如果采樣值處于正常變化范圍，則認定該采樣值有效，并保存；否則，應(yīng)丟棄當前采樣值。

2)信號提取過程：上層控制系統(tǒng)在讀取數(shù)據(jù)采集卡AI信號(即電渦流傳感器110的輸出信號)的同時，嚴格監(jiān)視數(shù)據(jù)采集卡DI信號(即雙極霍爾開關(guān)120的輸出信號)的變化。在本步數(shù)據(jù)處理過程中，定義測量信號采集寬度w₁和延遲采樣時間t兩個變量。當上層控制系統(tǒng)讀到的數(shù)據(jù)采集卡DI信號由1至0(對應(yīng)雙極霍爾開關(guān)120的輸出信號由高至低)時，則認為傳感器探頭已進入測量區(qū)域。此時，以當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₁個采樣點，并以該測量信號段(w₁個采樣點構(gòu)成的測量信號段)內(nèi)全部采樣信號的平均值作為當前測量均值。在具體示例中，測量信號采集寬度w₁例如為15，延遲采樣時間t例如為5毫秒。

3)零點值計算過程：在獲取到當前測量均值后，當上層控制系統(tǒng)讀到的數(shù)據(jù)采集卡DI信號由0至1(對應(yīng)雙極霍爾開關(guān)120的輸出信號由低至高)時，則認為傳感器探頭已離開測量區(qū)域。此時，定義零點信號采集寬度為w₂，并以當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₂個采樣點，并以該w₂個采樣點構(gòu)成的零點信號段內(nèi)全部采樣信號的平均值作為當前零點均值。在一些示例中，零點信號采集寬度w₂例如為15。

4)厚度值計算過程：在當前測量周期內(nèi)，將已獲得的當前測量均值和當前零點均值作差，并以該差值作為未標定值。根據(jù)上層控制系統(tǒng)已保存的標定表，查找該未標定值所在區(qū)間，然后利用本段對應(yīng)的標定關(guān)系計算出相應(yīng)厚度值，即銅層厚度，最后顯示并保存該計算值。

進一步地，在完成本周期在線測量后，以相同的處理方法進行下一周期的在線測量計算。直至系統(tǒng)收到結(jié)束測量指令后，上層控制系統(tǒng)(即控制模塊140)停止采樣，并關(guān)閉讀取功能，釋放相關(guān)系統(tǒng)資源，恢復各中間變量初始值。至此，本算法已完成本次工藝過程中全部測量數(shù)據(jù)的在線處理工作。

在本發(fā)明的一個實施例中，該系統(tǒng)100例如還包括調(diào)零模塊。調(diào)零模塊用于在每個測量周期開始前，向電渦流傳感器110發(fā)送調(diào)零指令，以修正電渦流傳感器110的零點輸出偏移，使零點輸出恢復至正常水平。尤其是對于連續(xù)工藝過程，在下次工藝過程開始前，調(diào)零模塊向電渦流傳感器110發(fā)送調(diào)零指令，以修正電渦流傳感器110的零點輸出偏移，使零點輸出恢復至正常水平，以保證下一個測量周期的測量精度。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)，可有效消除測量過程中的干擾信號和部分異常信號的影響，能夠從已采集到大量數(shù)據(jù)中高效地提取到工藝人員需要的真實的銅層厚度實時變化信息。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，且計算精度高，可以為在線測量過程中的實時銅層厚度計算提供良好的解決辦法，進而提高在線測量的計算效率，更好地滿足在線測量的工藝需求。

本發(fā)明的進一步實施例還提出了一種CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的控制方法。該CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)例如為本發(fā)明上述實施例所描述的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)，關(guān)于本方法中涉及的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的具體詳細描述請參見本發(fā)明上述實施例對CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的描述部分?；诖?，如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

步驟S1：數(shù)據(jù)采集模塊獲取電渦流傳感器的輸出信號及雙極霍爾開關(guān)的輸出信號。

步驟S2：數(shù)據(jù)采集模塊將電渦流傳感器的輸出信號及雙極霍爾開關(guān)的輸出信號傳輸至控制模塊。

步驟S3：控制模塊根據(jù)電渦流傳感器的輸出信號及雙極霍爾開關(guān)的輸出信號計算當前測量均值和當前零點均值。

在本發(fā)明的一個實施例中，在步驟S3中，根據(jù)電渦流傳感器的輸出信號及雙極霍爾開關(guān)的輸出信號計算當前測量均值和當前零點均值，進一步包括：根據(jù)電渦流傳感器的輸出信號得到采樣信號，并判斷采樣信號是否處于預設(shè)范圍內(nèi)，如果采樣信號處于預設(shè)范圍內(nèi)，則判定采樣信號為有效信號，否則，丟棄采樣信號；判斷雙極霍爾開關(guān)的輸出信號的變化情況，并在雙極霍爾開關(guān)的輸出信號由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，判定探頭進入測量區(qū)域，并從當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₁個采樣信號以作為測量信號段，并將測量信號段內(nèi)全部采樣信號的平均值作為當前測量均值，其中，w₁為測量信號采集寬度，t為延遲采樣時間；當雙極霍爾開關(guān)的輸出信號由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，判定探頭離開測量區(qū)域，并以當前時刻的后t時刻開始，連續(xù)保存w₂個采樣信號作為零點信號段，并計算零點信號段內(nèi)全部采樣信號的平均值作為當前零點均值，其中，w₂為零點信號的采集寬度。

步驟S4：控制模塊根據(jù)當前測量均值和當前零點均值計算銅層厚度。

在本發(fā)明的一個實施例中，在步驟S4中，根據(jù)當前測量均值和當前零點均值計算銅層厚度，進一步包括：計算當前測量均值和當前零點均值的差值，并從預存的標定表中查找差值所在的區(qū)間，然后根據(jù)區(qū)間對應(yīng)的標定關(guān)系計算銅層厚度。

進一步地，在本發(fā)明的一個實施例中，該方法還包括：在每個測量周期開始前，向電渦流傳感器發(fā)送調(diào)零指令，以修正電渦流傳感器的零點輸出偏移，使零點輸出恢復至正常水平，以保證下一個測量周期的測量精度。

需要說明的是，本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的控制方法的具體實現(xiàn)方式與本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方式類似，具體請參見系統(tǒng)部分的描述，為了減少冗余，此處不再贅述。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實施例的CMP過程中銅層厚度在線測量系統(tǒng)的控制方法，可有效消除測量過程中的干擾信號和部分異常信號的影響，能夠從已采集到大量數(shù)據(jù)中高效地提取到工藝人員需要的真實的銅層厚度實時變化信息。該方法相對簡潔，易于實現(xiàn)，且計算精度高，可以為在線測量過程中的實時銅層厚度計算提供良好的解決方法，進而提高在線測量的計算效率，更好地滿足在線測量的工藝需求。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。