現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置基于485/232或基于現(xiàn)場(chǎng)總線，傳輸速率低，抗干擾性差，外圍電路復(fù)雜，通道掃描速度低，可靠性差，開發(fā)周期長(zhǎng)，本實(shí)用新型專利技術(shù)提供了環(huán)境因素采集系統(tǒng)和半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)工藝測(cè)量設(shè)備，該采集系統(tǒng)包括：多個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)單元，分別傳感與環(huán)境因素有關(guān)的信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)換單元，具有多個(gè)輸入通道，與該些傳感器網(wǎng)絡(luò)單元一一連接；主控制器單元，與該A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出相連，根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換后的、與環(huán)境因素有關(guān)的信號(hào)，確定實(shí)際的環(huán)境因素值；和TCP/IP接口單元，與該主控制器單元相連，根據(jù)TCP/IP協(xié)議，將該實(shí)際的環(huán)境因素值發(fā)出。本實(shí)用新型專利技術(shù)可靠性高，傳輸速率高，開發(fā)周期短，便于調(diào)試，可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，成本低廉。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及 用于半導(dǎo)體領(lǐng)域的環(huán)境因素采集系統(tǒng)以及含有該系統(tǒng)的半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)工藝測(cè)量設(shè)備。
技術(shù)介紹
環(huán)境因素是影響半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)工藝測(cè)量設(shè)備，特別是光學(xué)薄膜和關(guān)鍵尺寸測(cè)量設(shè)備性能的重要因素，因此半導(dǎo)體集成電路光學(xué)薄膜和關(guān)鍵尺寸測(cè)量設(shè)備對(duì)溫度，壓力，濕度都有嚴(yán)格的要求。薄膜測(cè)量包括薄膜厚度，薄膜材料的光學(xué)特性參數(shù)，薄膜材料的應(yīng)力參數(shù)等，關(guān)鍵尺寸測(cè)量包括線寬，高度/深度，側(cè)壁角，圖形形貌等。對(duì)設(shè)備內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的測(cè)量也已不僅僅局限在某一測(cè)試點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理，而是要求多點(diǎn)測(cè)量，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與集中處理。為滿足設(shè)備內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量與集中處理的需要，目前市場(chǎng)上主要采用基于485/232總線的環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置或者基于現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)控制環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置，同時(shí)利用外置多路模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)多通道的測(cè)量。基于485/232總線的環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置，傳輸速率低，抗干擾性差；采用外置多路模擬開關(guān)進(jìn)行通道選擇，需要考慮開關(guān)速度、導(dǎo)通電阻、泄漏電流。為了使多路開關(guān)發(fā)揮其性能，需要與相關(guān)電路合理搭配，協(xié)調(diào)工作，有時(shí)為彌補(bǔ)某些性能的欠缺，會(huì)造成電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了避免通道之間的干擾，必要時(shí)作的針對(duì)處理，會(huì)使得外圍電路過(guò)于復(fù)雜，通道掃描速度低，可靠性差，開發(fā)周期長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種具有高可靠性，高傳輸速率，可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能，并開發(fā)周期短，便于調(diào)試，成本低廉的環(huán)境因素采集系統(tǒng)是十分有必要的。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種環(huán)境因素采集系統(tǒng)，其特征在于，包括如下部件-多個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)單元，分別傳感與環(huán)境因素有關(guān)的信號(hào)；-A/D轉(zhuǎn)換單元，具有多個(gè)輸入通道，該些輸入通道與該些傳感器網(wǎng)絡(luò)單元一一連接；-主控制器單元，與該A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出相連，根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換后的、與環(huán)境因素有關(guān)的信號(hào)，確定實(shí)際的環(huán)境因素值；-TCP/IP接口單元，與該主控制器單元相連，根據(jù)TCP/IP協(xié)議，將該實(shí)際的環(huán)境因素值發(fā)出。本技術(shù)的以上方面具有集成度高，兼容性好，數(shù)據(jù)傳輸快，可靠性高，開發(fā)周期短，成本低廉等特點(diǎn)，并且具有如下優(yōu)點(diǎn)I.電路簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性好，數(shù)據(jù)傳輸方便；2.操作簡(jiǎn)單，適用于集中短距離的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用；3.采用TCP/IP通信協(xié)議進(jìn)行通訊，便于與膜厚測(cè)量設(shè)備主系統(tǒng)兼容，也便于推廣應(yīng)用到其它支持TCP/IP協(xié)議的半導(dǎo)體設(shè)備上的環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)單元包括溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)，該溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)包括由溫度傳感器和電阻元件構(gòu)成的電橋；和/或，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)單元包括壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)，該壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)包括壓差傳感器。該優(yōu)選的實(shí)施方式給出了用于采集溫度和/或壓力的采集系統(tǒng)的更加具體的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，該系統(tǒng)還包括如下部件-多個(gè)信號(hào)處理單元，一一連接在傳感器網(wǎng)絡(luò)單元和該A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入通道之間，將該傳感器網(wǎng)絡(luò)單元傳感的信號(hào)轉(zhuǎn)換為O至5V的電壓信號(hào)提供給該A/D轉(zhuǎn)換單元。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)單元提供的信號(hào)可能與A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入要求不一致，該優(yōu)選 的實(shí)施方式提供的信號(hào)處理單元連接在傳感器網(wǎng)絡(luò)單元和A/D轉(zhuǎn)換單元之間，起到信號(hào)匹配的作用。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主控制器單元含有以太網(wǎng)媒體訪問(wèn)控制器；所述TCP/IP接口單元采用以太網(wǎng)控制器實(shí)現(xiàn)的主控器；系統(tǒng)還包括如下部件-上位機(jī)，與該TCP/IP接口單元通過(guò)以太網(wǎng)相連，該上位機(jī)-基于TCP/IP協(xié)議向所述主控制器單元發(fā)送命令；-基于TCP/IP協(xié)議接收主控制器單元發(fā)送的該實(shí)際的環(huán)境因素值，并顯示、分析和處理該實(shí)際的環(huán)境因素值。該優(yōu)選的實(shí)施方式提供了與主控制器單元通過(guò)以太網(wǎng)連接的上位機(jī)，用于操作主控制器單元，并處理采集到的環(huán)境因素，提供了更加完整的采集和處理系統(tǒng)。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，該系統(tǒng)還包括如下部件-電源，與該A/D轉(zhuǎn)換單元、主控制器單元、TCP/IP接口單元相連并提供電力。該實(shí)施方式提供了更加完整的采集系統(tǒng)。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主控制器單元是基于嵌入式操作系統(tǒng)，該主控制器單元并行運(yùn)行四個(gè)任務(wù)-主任務(wù)，創(chuàng)建其他任務(wù)，并接收命令；-命令解析任務(wù)，對(duì)接收到的命令進(jìn)行解析；-命令處理任務(wù)，在解析出的命令是環(huán)境因素采集時(shí)，通過(guò)多個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)單元和A/D轉(zhuǎn)換單元獲得與環(huán)境因素有關(guān)的信號(hào)，并確定實(shí)際的環(huán)境因素值；-發(fā)送任務(wù)，將實(shí)際的環(huán)境因素值提供給TCP/IP接口單元發(fā)出；各任務(wù)之間通過(guò)一定協(xié)調(diào)機(jī)制進(jìn)行相互協(xié)調(diào)工作，該協(xié)調(diào)機(jī)制包括以下任一項(xiàng)-信道燈；-消息隊(duì)列。根據(jù)一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，各個(gè)任務(wù)設(shè)置有超時(shí)函數(shù)，該超時(shí)函數(shù)在該任務(wù)占用主控制器單元一定時(shí)間滿后將主控制器單元釋放給其他任務(wù)使用。該優(yōu)選的實(shí)施方式采用多任務(wù)的方式實(shí)現(xiàn)主控制單元的功能，便于軟件開發(fā)與調(diào)試，即使一個(gè)任務(wù)發(fā)生問(wèn)題，也不會(huì)影響其他任務(wù)的運(yùn)行。這樣既提高了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)也縮短開發(fā)周期，使得調(diào)試程序變得容易，使得數(shù)據(jù)處理速度快，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述溫度傳感器為PT100溫度傳感器，所述壓差傳感器為SDP1000壓差傳感器； 所述A/D轉(zhuǎn)換單元為L(zhǎng)TC1859 ；所述主控制器單元為ARM7系列芯片LPC2478，與所述A/D轉(zhuǎn)換單元之間采用串行外設(shè)接口(SPI)總線互聯(lián)；所述主控制器單元基于嵌入式操作系統(tǒng)UC0S-II以及uc-TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行開發(fā)。該實(shí)施方式提供了該采集系統(tǒng)所使用的具體器件型號(hào)和實(shí)現(xiàn)主控制單元的系統(tǒng)和通信協(xié)議。 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，該系統(tǒng)用于半導(dǎo)體集成電路設(shè)備內(nèi)部環(huán)境監(jiān)測(cè)。根據(jù)本技術(shù)的另一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體集成電路光學(xué)薄膜和關(guān)鍵尺寸測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括前述的環(huán)境因素采集系統(tǒng)，其中，該環(huán)境因素采集系統(tǒng)的多個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)單元位于該光學(xué)薄膜和關(guān)鍵尺寸測(cè)量設(shè)備的內(nèi)部，傳感與該光學(xué)薄膜和關(guān)鍵尺寸測(cè)量設(shè)備內(nèi)部環(huán)境因素有關(guān)的信號(hào)。附圖說(shuō)明通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本技術(shù)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯圖I為本技術(shù)的原理結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本技術(shù)的主控制單元的操作系統(tǒng)執(zhí)行的主任務(wù)的流程圖；圖3為本技術(shù)的主控制單元的操作系統(tǒng)執(zhí)行的命令解析任務(wù)的流程圖；圖4為本技術(shù)的主控制單元的操作系統(tǒng)執(zhí)行的數(shù)據(jù)采集任務(wù)的流程圖；圖5為本技術(shù)的主控制單元的操作系統(tǒng)執(zhí)行的發(fā)送任務(wù)的流程圖。具體實(shí)施方式下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。如附圖I所示，該環(huán)境因素采集系統(tǒng)最基本地包括主控制器單元1，傳感器網(wǎng)絡(luò)單元2，A/D轉(zhuǎn)換單元4和TCP/IP接口單元5構(gòu)成。優(yōu)選地，該環(huán)境因素采集系統(tǒng)還包括信號(hào)處理單元3、上位機(jī)6以及電源7。下面將對(duì)這些部件的功能進(jìn)行描述。多個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)單元2被布置于環(huán)境中所關(guān)注的位置，分別傳感與環(huán)境因素有關(guān)的信號(hào)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，傳感器網(wǎng)絡(luò)單元2包括溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)，該溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)包括由溫度傳感器和電阻元件構(gòu)成的電橋，該溫度傳感器例如是PT100溫度傳感器。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，傳感器網(wǎng)絡(luò)單元包括壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)，該壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)包括壓差傳感器，該壓差傳感器例如是SDP1000壓差傳感器。可以理解，本環(huán)境因素采集系統(tǒng)并不局限本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種環(huán)境因素采集系統(tǒng)，其特征在于，包括如下部件：？多個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)單元(2)，分別傳感與環(huán)境因素有關(guān)的信號(hào)；？A/D轉(zhuǎn)換單元(4)，具有多個(gè)輸入通道，該些輸入通道與該些傳感器網(wǎng)絡(luò)單元一一連接；？主控制器單元(1)，與該A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出相連，根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換后的、與環(huán)境因素有關(guān)的信號(hào)，確定實(shí)際的環(huán)境因素值；？TCP/IP接口單元(5)，與該主控制器單元相連，根據(jù)TCP/IP協(xié)議，將該實(shí)際的環(huán)境因素值發(fā)出。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李吉，王英，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：睿勵(lì)科學(xué)儀器上海有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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