DE112018006733T5 - Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit, speicherprogrammierbare Steuerung und Prüfsystem - Google Patents

Abstract

Eine Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit (120) umfasst einen Speicher, eine Ein-/Ausgabesteuerung (126), eine Analogsignaleingangsschnittstelle (129) und eine Impulssignaleingangsschnittstelle (127A). Die Ein-/Ausgabesteuerung (126) umfasst einen Impulssignaleingangsblock (141) zum Erzeugen eines Triggersignals, einen A/D-Wandlerblock (143) zum Erzeugen von Waferdickeninformationen durch Analog-Digital-Wandlung eines Analogsignals, einen Protokollblock (150), um die Waferdickeninformationen in einer vorgegebenen Tabelle A in dem Speicher mit dem Triggersignal synchronisiert zu speichern, einen Zählerblock (146), um aus dem digitalen Signal kontinuierlich Zählwertinformationen, die einen Zählwert angeben, zu erzeugen und die erzeugten Informationen auszugeben, und einen Protokollblock (150), um die Zählwertinformationen in Zuordnung zu den Waferdickeninformationen in einer Tabelle TB im Speicher (124) mit den Triggerinformationen synchronisiert zu speichern.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ein-/Ausgabesteuerungseinheit, eine speicherprogrammierbare Steuerung und ein Prüfsystem.
• Technischer Hintergrund
• Es wurde eine programmierbare Steuerung vorgeschlagen, die eine Synchronisationssteuersignalerzeugungseinheit aufweist, die auf Basis eines Impulssignals von einem Drehgeber, einer Zählereinheit, einer analogen Eingabeeinheit und einer Zentraleinheit (CPU) ein Synchronisationssteuersignal erzeugt (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Die Zählereinheit hält hierbei einen Zählwert der Impulse eines von dem Drehgeber stammenden Impulssignals zu einem mit dem Synchronisationssteuersignal synchronen Zeitpunkt in einem internen Speicher fest. Die analoge Eingabeeinheit hält einen Wert, der einen Signalpegel eines von einem Sensor ausgegebenen Analogsignals angibt, zu einem mit dem Synchronisationssteuersignal synchronen Zeitpunkt in einem internen Speicher fest. Die Zentraleinheit liest diese Werte synchron mit dem Synchronisationssteuersignal über eine Buskommunikationsleitung, d. h. sie liest den in dem internen Speicher der Zählereinheit gespeicherten Zählwert und den in dem internen Speicher der Analogeingabeeinheit gespeicherten Wert, der den Signalpegel des Analogsignals angibt.
• Liste der Zitate
• Patentliteratur
• Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung Nr. WO 2014/207825
• Kurzbeschreibung der Erfindung
• Technische Problemstellung
• Bei der in dem Patentdokument 1 beschriebenen programmierbaren Steuerung liest die Zentraleinheit in jeder Periode des Synchronisationssteuersignals den Zählwert und den Wert, der den Signalpegel des Analogsignals angibt, wobei jeder dieser Werte in dem jeweiligen internen Speicher gespeichert wird. Daher muss die Periode des Synchronisationssteuersignals länger als ein Zeitraum sein, den die CPU benötigt, um den Zählwert und den Wert zu lesen, der den Signalpegel des Analogsignals angibt. Das bedeutet, dass die Periode des Synchronisationssteuersignals durch die Verarbeitungsgeschwindigkeit der CPU begrenzt ist. Daher führt diese Beschränkung unweigerlich zu einer längeren Verarbeitungszeit der speicherprogrammierbaren Steuerung, sodass eine Verringerung der Taktzeit bei einem Produktionsgerät, bei dem eine solche Steuerung eingesetzt wird, nur schwer zu verwirklichen war. Bei der in dem Patentdokument 1 beschriebenen programmierbaren Steuerung sind weder in einem internen Speicher der Zählereinheit noch in einem internen Speicher der analogen Eingabeeinheit mehrere Speicherbereiche vorgesehen. Daher muss die CPU bei Bedarf die Daten, die in jeweils nur einem Speicherbereich der internen Speicher der Zählereinheit und der analogen Eingabeeinheit gespeichert sind, aus jedem der internen Speicher lesen, bevor die Daten mit neu in den Speicherbereich übertragenen Daten überschrieben werden. Dadurch erhöht sich die Verarbeitungszeit der speicherprogrammierbaren Steuerung.
• In Anbetracht des oben Dargestellten besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Ein-/Ausgabesteuerungseinheit, eine speicherprogrammierbare Steuerung und ein Prüfsystem anzugeben, die eine Verbesserung der Verarbeitungsgeschwindigkeit der speicherprogrammierbaren Steuerung ermöglichen.
• Lösung der Problemstellung
• Zur Lösung der oben angegeben Aufgabe umfasst eine Ein-/Ausgabesteuerungseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Speicher, eine Ein-/Ausgabesteuerung, eine erste Eingangsschnittstelle und eine zweite Eingangsschnittstelle. Die erste Eingangsschnittstelle ist zur Verbindung mit einem ersten Gerät ausgebildet und gibt ein von dem ersten Gerät eingegebenes erstes Signal an die Ein-/Ausgabesteuerung aus. Die zweite Eingangsschnittstelle ist zur Verbindung mit einem zweiten Gerät ausgebildet und gibt ein von dem zweiten Gerät eingegebenes zweites Signal an die Ein-/Ausgabesteuerung aus. Die Ein-/Ausgabesteuerung umfasst einen Triggergeber zum Erzeugen eines Triggersignals, einen ersten Protokollblock und einen zweiten Protokollblock. Der erste Protokollblock speichert erste Informationen synchronisiert mit dem Triggersignal in vorgegebenen ersten Speicherbereichen des Speichers. Die ersten Informationen basieren auf dem ersten Signal. Der zweite Protokollblock speichert zweite Informationen synchronisiert mit dem Triggersignal in vorgegebenen zweiten Speicherbereichen des Speichers in Zuordnung zu den ersten Informationen. Die zweiten Informationen basieren auf dem zweiten Signal.
• Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
• Gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst die Ein-/Ausgabesteuerung den ersten Protokollblock, der in den ersten Speicherbereichen die auf dem ersten Signal basierenden ersten Informationen mit dem Triggersignal synchronisiert speichert, und den zweiten Protokollblock, der in den zweiten Speicherbereichen die auf dem zweiten Signal basierenden zweiten Informationen mit dem Triggersignal synchronisiert speichert. Daher muss die CPU keinen Lesevorgang ausführen, um bei Bedarf die ersten Informationen oder die zweiten Informationen, die jeweils in nur einem Speicherbereich gespeichert sind, zu lesen, bevor die ersten Informationen oder die zweiten Informationen mit ersten bzw. zweiten Informationen, die neu in den einzigen Speicherbereich übertragen werden, überschrieben werden. Außerdem kann die Ein-/Ausgabesteuerungseinheit die gleichzeitig erhaltenen digitalen Informationen und Zählinformationen in dem Speicher einander zugeordnet speichern. Da eine Periode des Triggersignals beispielsweise unabhängig von der Verarbeitungsgeschwindigkeit der CPU verkürzt werden kann, können die digitalen Informationen und die Zählinformationen innerhalb eines kurzen Zeitintervalls gleichzeitig erhalten werden, sodass die Verarbeitungsgeschwindigkeit einer speicherprogrammierbaren Steuerung, die eine Ein-/Ausgabesteuerungseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung aufweist, verbessert werden kann.
• Figurenliste
• 1 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Waferdickenprüfsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
• 2 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Teils des Waferdickenprüfsystems gemäß der Ausführungsform;
• 3 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Konfiguration der speicherprogrammierbaren Steuerung gemäß der Ausführungsform;
• 4 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Konfiguration einer Ein-/Ausgabesteuerung gemäß der Ausführungsform;
• 5 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Konfiguration eines Personalcomputers gemäß der Ausführungsform;
• 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Vorgänge bei der Ersteinstellung eines Waferdickenprüfsystems gemäß der Ausführungsform;
• 7 zeigt eine Tabelle zur Veranschaulichung eines Beispiels für Bestimmungskriteriumsinformationen gemäß der Ausführungsform;
• 8 zeigt eine Tabelle zur Veranschaulichung eines Beispiels für Pointertabelleninformationen gemäß der Ausführungsform;
• 9 zeigt ein Steuerungsblockschaltbild der Ein-/Ausgabesteuerungseinheit gemäß der Ausführungsform;
• 10 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für Tabellen, die in einem Speicher gespeichert sind, gemäß der Ausführungsform;
• 11 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Waferdickenbestimmungsprozedur, das von einer Mikroprozessoreinheit (MPU) ausgeführt wird, gemäß der Ausführungsform;
• 12 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für ein Bestimmungsergebnis der Waferdickenbestimmungsprozedur gemäß der Ausführungsform;
• 13 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Bestimmungsprozedur der Waferdickenbestimmungsprozedur gemäß der Ausführungsform;
• 14A zeigt ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung von Operationen einer speicherprogrammierbaren Steuerung gemäß eines Vergleichsbeispiels;
• 14B zeigt ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung von Operationen der speicherprogrammierbaren Steuerung gemäß der Ausführungsform;
• 15 zeigt ein Steuerungsblockschaltbild einer Ein-/Ausgabesteuerungseinheit gemäß einer Variante; und
• 16 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zur Beschreibung von Operationen einer speicherprogrammierbaren Steuerung gemäß einer Variante.
• Beschreibung von Ausführungsformen
• Es wird eine speicherprogrammierbare Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Eine Ein-/Ausgabesteuerungseinheit der speicherprogrammierbaren Steuerung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Ein-/Ausgabesteuerung, die universelle Schaltungsblöcke aufweist, eine erste Eingangsschnittstelle zur Ausgabe eines von außerhalb empfangenen ersten Signals an die Ein-/Ausgabesteuerung und eine zweite Eingangsschnittstelle zur Ausgabe eines von außerhalb empfangenen zweiten Signals an die Ein-/Ausgabesteuerung. Bei der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Signal um ein Analogsignal und bei dem zweiten Signal um ein Impulssignal. Die erste Eingangsschnittstelle ist eine Analogsignaleingangsschnittstelle und die zweite Eingangsschnittstelle ist eine Impulssignaleingangsschnittstelle. Die Ein-/Ausgabesteuerungseinheit weist ferner einen Massenspeicher auf. Die Ein-/Ausgabesteuerung erzeugt gleichzeitig mehrere Arten von Informationen, d. h. erste auf dem ersten Signal basierende Informationen und zweite auf dem zweiten Signal basierende Informationen, indem sie eine Parallelverarbeitung des ersten Signals und des gleichzeitig empfangenen zweiten Signals ausführt. Anschließend speichert die Ein-/Ausgabesteuerung die verschiedenen Informationen nacheinander immer dann in einem Speicher ab, wenn die verschiedenen Informationen erzeugt wurden. Der Speicher weist hierbei erste Speicherbereiche zum Speichern von einzelnen ersten Informationen und zweite Speicherbereiche zum Speichern von einzelnen zweiten Informationen auf. Der Speicher verwaltet die einzelnen ersten Informationen und die einzelnen zweiten Informationen mit herkömmlichen Relativadressen und speichert die einzelnen ersten und zweiten Informationen einander zugeordnet. Die Ein-/Ausgabesteuerungseinheit umfasst einen Determinator, der auf Basis von vorgegebenen Bestimmungsinformationen eine Bestimmung über einzelne der verschiedene im Speicher gespeicherten Informationsarten vornimmt.
• Eine speicherprogrammierbare Steuerung (im Folgenden als „SPS“ bezeichnet) 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet, wie beispielsweise in 1 dargestellt ist, zusammen mit einer Waferdickenprüfeinheit 16 ein Waferdickenprüfsystem.
• Die Waferdickenprüfeinheit 16 umfasst einen Drehtisch 161, einen Laserabstandssensor 162, einen Drehgeber 163 und einen Näherungssensor 164. Hierbei entspricht der Laserabstandssensor 162 dem in den Ansprüchen genannten ersten Gerät, der Drehgeber 163 dem in den Ansprüchen genannten zweiten Gerät und der Näherungssensor 164 dem in den Ansprüchen genannten dritten Gerät. Die Waferdickenprüfeinheit 16 umfasst einen Schalter 165 zum Ein- und Ausschalten eines Drehvorgangs des Drehtisches 161 und ein Ventil 166 zum Ändern des Ansaugzustands eines Unterdruckhalters (nicht dargestellt), der sich an dem Drehtisch 161 befindet. Der Drehtisch 161, der Laserabstandssensor 162, der Drehgeber 163, der Näherungssensor 164, der Schalter 165 und das Ventil 166 sind über eine Kommunikationsleitung L2 mit einer Ein-/Ausgabeschnittstelle 120a der SPS 10 verbunden. Die Waferdickenprüfeinheit misst die Dicke eines Wafers W mit dem Laserabstandssensor 162, während der Wafer W, der sich auf dem Drehtisch 161 der Waferdickenprüfeinheit 16 befindet, gedreht wird.
• Wie in 2 dargestellt ist, ist der Laserabstandssensor 162 oberhalb des Drehtisches 161 angeordnet und gibt ein Stromsignal aus, bei dem es sich um ein Analogsignal handelt. Das Stromsignal ist beispielsweise ein Signal, das den Wert eines elektrischen Stroms angibt, der eine Dicke des Wafers W widerspiegelt. Der Drehgeber 163 ist beispielsweise ein photoelektrischer Drehgeber und ist an einem äußeren Bereich des scheibenförmigen Drehtisches 161 angeordnet. Der Drehgeber 163 weist beispielsweise eine mit Schlitzen versehene Scheibe, die sich mit der Drehung des Drehtisches 161 dreht, und einen Phototransistor auf. Der Drehgeber 163 empfängt am Phototransistor Licht, das bei der Drehung des Drehtellers 161 durch die Schlitze der Scheibe fällt, und gibt ein dem empfangenen Licht entsprechendes Impulssignal aus. Der Drehgeber 163 gibt bei Drehung des Drehtischs 161 aufeinanderfolgende Impulssignale aus. Bei dem Impulssignal handelt es sich um ein Signal mit einer Impulsfrequenz, die mit der Drehgeschwindigkeit des Drehtellers zunimmt oder abnimmt. Ein Zählwert, der durch Zählen von Impulsen erhalten wird, die in dem von dem Drehgeber 163 ausgegebenen Impulssignal enthalten sind, steigt ab einer Anfangsposition des Drehtisches 161 proportional mit dessen Drehwinkel an, d. h. er nimmt proportional mit dem Drehwinkel des Wafers W zu. Bei dem Näherungssensor 164 handelt es sich um einen Sensor, der eine Annäherung des Wafers W erfasst und beispielsweise oberhalb des äußeren Bereichs des Drehtischs 161 angeordnet ist. Der Näherungssensor 164 gibt ein Impulssignal aus, wenn ein Abstand zwischen dem Wafer und dem Näherungssensor 164 einem vorgegeben Abstand entspricht oder darunter liegt.
• Wie wiederum aus 1 ersichtlich ist, umfasst die SPS 10 eine Basiseinheit 110, eine Zentraleinheit (CPU) 100 und eine Ein-/Ausgabesteuerungseinheit 120. Die Zentraleinheit 100 ist mit einer PC-Schnittstelle 103 ausgestattet, bei der es sich um eine USB-Schnittstelle handelt. Die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 ist mit einer Ein-/Ausgabeschnittstelle 120a ausgestattet, die über die Kommunikationsleitung L2 mit der Waferdickenprüfeinheit 16 verbunden ist. Wie in 3 dargestellt ist, umfasst die Basiseinheit 110 beispielsweise eine Buskommunikationsleitung 111 für den Empfang und die Übertragung von Informationen zwischen der Zentraleinheit 100 und der Ein-/Ausgabesteuerungseinheit 120. Die Basiseinheit 110 weist einen Platinenoberflächenbereich auf, der an der Rückseite der Zentraleinheit 100 und an der Rückseite der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 angeordnet ist. Die Basiseinheit 110 ist an dem Platinenoberflächenbereich über einen Steckverbinder (nicht abgebildet) mit der Zentraleinheit 100 und der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 verbunden.
• Die Zentraleinheit 100 weist einen Speicher 102, in dem ein vorgegebener Parameter 102a und ein Kontaktplanprogramm 102b gespeichert sind, und eine Berechnungseinheit 101 auf, die das Kontaktplanprogramm 102b auf Basis des Parameters 102a ausführt. Die Berechnungseinheit 101 umfasst eine CPU und einen Direktzugriffsspeicher (RAM), der einen Arbeitsbereich für die CPU darstellt. Bei dem Speicher 102 handelt es sich zum Beispiel um einen nichtflüchtigen Speicher, wie beispielsweise eine Magnetplatte oder einen Halbleiter-Flashspeicher. Die Zentraleinheit 100 weist die PC-Schnittstelle 103, bei der es sich beispielsweise um eine USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus) handelt, und eine Kommunikationsbusschnittstelle 104 für eine Kommunikation über die Buskommunikationsleitung 111 auf.
• Die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 umfasst eine Berechnungseinheit 121, einen internen Speicher 122, einen nichtflüchtigen Speicher 123, einen Speicher 124 und eine Ein-/Ausgabesteuerung 126, bei der es sich um eine rekonfigurierbare integrierte Schaltung mit universellen Schaltungsblöcken handelt. Beispiele für den nichtflüchtigen Speicher 123 und den Speicher 124 umfassen eine Magnetplatte und einen Halbleiter-Flashspeicher. Die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 weist eine Kommunikationsbusschnittstelle 125 für eine Kommunikation über die Buskommunikationsleitung 111 auf. Die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 umfasst ferner die Impulssignaleingangsschnittstellen 127A und 127B, eine Digitalsignalausgangsschnittstelle 128, eine Analogsignaleingangsschnittstelle 129 und eine Analogsignalausgangsschnittstelle 130.
• Bei der Impulssignaleingangsschnittstelle 127A handelt es sich um eine zweite Eingangsschnittstelle, die an die Ein-/Ausgabesteuerung 126 ein Impulssignal ausgibt, bei dem es sich um das vom Drehgeber 163 empfangene zweite Signal handelt. Bei der Impulssignaleingangsschnittstelle 127B handelt es sich um eine dritte Eingangsschnittstelle, die an die Ein-/Ausgabesteuerung 126 ein Impulssignal ausgibt, bei dem es sich um das vom Näherungssensor 164 empfangene dritte Signal handelt. Die Digitalsignalausgangsschnittstelle 128 gibt an den Schalter 165 ein Digitalsignal aus, das von der Ein-/Ausgabesteuerung 126 empfangen wird. Die Analogsignaleingangsschnittstelle 129 gibt an die Ein-/Ausgabesteuerung 126 ein von dem Laserabstandssensor 162 empfangenes Analogsignal aus. Die Analogsignalausgangsschnittstelle 130 gibt ein von der Ein-/Ausgabesteuerung 126 empfangenes Analogsignal an das Ventil 166 aus und bewirkt dadurch die Ansteuerung des Ventils 166.
• Wie in 4 dargestellt verfügt die Ein-/Ausgabesteuerung 126 über die Filterblöcke 145_l bis 145_x , die Zählerblöcke 146_l bis 146_y , die Blöcke für logische Operationen 147_l bis 147_z , die Blöcke für arithmetische Operationen 148_l bis 148_v , die Blöcke für Vergleichsoperationen 149_l bis 149_u und die Protokollblöcke 150_l bis 150_w . Die Ein-/Ausgabesteuerung 126 verfügt außerdem über Impulssignaleingangsblöcke 141_l bis 141_q , Digitalsignalausgangsblöcke 142_l bis 142_r , A/D-Wandlerblöcke 143_l bis 143_p , D/A-Wandlerblöcke 144_l bis 144_o und einen Schaltungsblockschaltbus 140. Diese verschiedenen Arten von Blöcken werden im Folgenden gegebenenfalls als universelle Schaltungsblöcke bezeichnet. Die universellen Schaltungsblöcke können durch Parallelverarbeitung mit hoher Geschwindigkeit in der Größenordnung von Nanosekunden betrieben werden. Der Schaltungsblockschaltbus 140 weist Funktionen zur Änderung der Kombinationen oder der Reihenfolge der Verwendung der universellen Schaltungsblöcke auf. Die universellen Schaltungsblöcke arbeiten auf Basis von Ausführungsparametern, die in ihren jeweiligen Registern gespeichert sind. Die Ein-/Ausgabesteuerung 126 besitzt einen Taktgeber (nicht abgebildet), der einen internen Steuertakt im Nanosekundenbereich ausgibt.
• Die Impulssignaleingangsblöcke 141_l bis 141_q weisen Register 1411₁ bis 1411_q , in denen Ausführungsparameter gespeichert werden, und Ein-/Ausgangsanschlüsse 1412₁ bis 1412_q auf, die Informationen ein- und ausgeben. Von diesen Blöcken geben die Impulssignaleingangsblöcke 141₁ und 141₂ bei Eingabe von Impulssignalen über ihre entsprechenden Impulssignaleingangsschnittstellen 127A und 127B den Impulssignalen entsprechende digitale Informationen über die Ein-/Ausgangsanschlüsse 1412_l und 1412₂ an ihre entsprechenden universellen Schaltungsblöcke aus.
• Die Digitalsignalausgangsblöcke 142₁ bis 142_r weisen Register 1421₁ bis 1421_r , in denen Ausführungsparameter gespeichert werden, und Ein-/Ausgangsanschlüsse 1422_l bis 1422_r auf, die Informationen ein- und ausgeben. Bei diesen Blöcken gibt beispielsweise der Digitalsignalausgangsblock 142_l bei Eingabe von digitalen Informationen über den Ein-/Ausgangsanschluss 1422₁ durch eine Berechnungseinheit 121 die den digitalen Informationen entsprechenden Digitalsignale an die Digitalsignalausgangsschnittstelle 128 aus.
• Die A/D-Wandlerblöcke 143_l bis 143_p weisen Register 1431_l bis 1431_p , in denen Ausführungsparameter gespeichert werden, und Ein-/Ausgangsanschlüsse 1432_l bis 1432_p auf, die Informationen ein- und ausgeben. Die A/D-Wandlerblöcke 143_l bis 143_p wandeln die über die Analogsignaleingangsschnittstelle 129 eingegebenen Analogsignale kontinuierlich in digitale Werte um, die den Signalpegeln der Analogsignale entsprechen, und geben die digitalen Informationen aus. Das bedeutet, dass es sich bei den A/D-Wandlerblöcken 143_l bis 143_p um Blöcke zur Erzeugung digitaler Informationen handelt, die durch Analog-Digital-Wandlung von Analogsignalen digitale Informationen erzeugen, die digitale Werte angeben, die den Signalpegeln der Analogsignale entsprechen. Dann geben die A/D-Wandlerblöcke 143_l bis 143_p die durch Umwandlung erhaltenen digitalen Informationen über die Ein-/Ausgangsanschlüsse 1432_l bis 1432_p an ihre entsprechenden universellen Schaltungsblöcke aus.
• Die D/A-Wandlerblöcke 144_l bis 144_o weisen Register 1441_l bis 1441_ο , in denen Ausführungsparameter gespeichert werden, und Ein-/Ausgangsanschlüsse 1442_l bis 1442_ο auf, die Informationen ein- und ausgeben. Die D/A-Wandlerblöcke 144_l bis 144_o wandeln digitale Informationen, die beispielsweise von der Berechnungseinheit 121 über die Ein-/Ausgangsanschlüsse 1442_l bis 1442_ο eingegeben werden und einen Signalpegel und eine Polarität eines Analogsignals angeben, in ein Analogsignal um, das dem Signalpegel und der Polarität entspricht. Die D/A-Wandlerblöcke 144_l bis 144_o geben das durch Umwandlung erhaltene Analogsignal an die Analogsignalausgangsschnittstelle 130 aus.
• Die Filterblöcke 145_l bis 145_x weisen Register 1451_l bis 1451_x , in denen Ausführungsparameter gespeichert werden, und die Ein-/Ausgangsanschlüsse 1452₁ bis 1452_x auf, die Informationen ein- und ausgeben. Die Filterblöcke 145_l bis 145x filtern das Rauschen, das in den Signalen enthalten ist, die in die Ein-/Ausgabesteuerung 126 eingegeben werden.
• Die Zählerblöcke 146_l bis 146_y weisen Register 1461_l bis 146₁y, in denen Ausführungsparameter gespeichert werden, und Ein-/Ausgangsanschlüsse 1462_l bis 1462_y auf, die Informationen ein- und ausgeben. Bei Eingabe von Impulssignalen entsprechenden digitalen Informationen von den Impulssignaleingangsblöcken 141_l bis 141_q über die Ein-/Ausgangsanschlüsse 1462_l bis 1462_y zählen die Zählerblöcke 146_l bis 146_y beispielsweise in Impulssignalen enthaltene Impulse auf Basis der digitalen Informationen. Die Zählerblöcke 146_l bis 146_y erzeugen Zählinformationen, die Zählwerte angeben, die durch kontinuierliches Zählen der in den Impulssignalen enthaltenen Impulse erhalten werden, und geben die erzeugten Zählinformationen aus.
• Die Blöcke für logische Operationen 147_l bis 147_z weisen Register 1471_l bis 1471_z , die Ausführungsparameter speichern, und Ein-/Ausgangsanschlüsse 1472_l bis 1472_z auf, die Informationen ein- und ausgeben. Die Blöcke für logische Operationen 147_l bis 147_z führen logische Grundoperationen an Bitdaten aus. Beispiele für logische Grundoperationen umfassen logische Negation, logische Konjunktion (AND), logische Disjunktion (OR), logische Kontravalenz (XOR), logisches Nicht-Oder (NOR) und logisches Nicht-Und (NAND).
• Die Blöcke für arithmetische Operationen 148_l bis 148_v weisen Register 1481_l bis 1481_v , die Ausführungsparameter speichern, und Ein-/Ausgangsanschlüsse 1482_l bis 1482_v auf, die Informationen ein- und ausgeben. Die Blöcke für arithmetische Operationen 148_l bis 148_v führen arithmetische Operationen wie Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division an Wortdaten aus.
• Die Blöcke für Vergleichsoperationen 149_l bis 149_u weisen Register 1491_l bis 1491_u , in denen Ausführungsparameter gespeichert werden, und Ein-/Ausgangsanschlüsse 1492_l bis 1492u auf, die Informationen ein- und ausgeben. Die Blöcke für Vergleichsoperationen 149_l bis 149u führen die Vergleichsverarbeitung durch.
• Die Protokollblöcke 150_l bis 150w weisen Register 1501_l bis 1501_w , die Ausführungsparameter speichern, und Ein-/Ausgangsanschlüsse 1502_l bis 1502_w auf, die Informationen ein- und ausgeben. Die Protokollblöcke 150_l bis 150w umfassen Triggereingangsanschlüsse 1503₁ bis 1503w, über die Triggersignale eingegeben werden, die den Start der Verarbeitung durch die Protokollblöcke 150_l bis 150w auslösen. In Synchronisation mit den Triggersignalen, die über die Triggereingangsanschlüsse 1503_l bis 1503_w eingegeben werden, beziehen die Protokollblöcke 150_l bis 150w die digitalen Informationen oder die Zählinformationen in Bitdaten- oder Wortdatenformat, die von jedem universellen Schaltungsblock ausgegeben werden, und schreiben die bezogenen Informationen sequentiell in den Speicher 124. Hierbei schreiben die Protokollblöcke 150_l bis 150_w die bezogenen digitalen Informationen oder Zählinformationen mit den Triggersignalen synchronisiert sequentiell in Speicherbereiche, die im Speicher 124 auf Basis der später beschriebenen Pointertabelleninformationen voreingestellt sind.
• Der Speicher 124 speichert die digitalen Informationen und die Zählinformationen, die von den Protokollblöcken 150_l bis 150_w der Ein-/Ausgabesteuerung 126 übertragen werden.
• Der interne Speicher 122 speichert Operationsparameterinformationen, die eine Sequenz von Operationen der in der Ein-/Ausgabesteuerung 126 enthaltenen universellen Schaltungsblöcke definieren. Der interne Speicher 122 speichert die Pointertabelleninformationen LPT, die die Speicherbereiche des Speichers 124 festlegen, in die die jeweiligen Protokollblöcke 150_l bis 150_w die digitalen Informationen oder die Zählinformationen schreiben. Der interne Speicher 122 und der nichtflüchtige Speicher 123 fungieren als Bestimmungskriteriumsinformationsspeicher, wobei sie in Verbindung mit der den digitalen Informationen entsprechenden Zählinformationen Bestimmungskriteriumsinformationen speichern, die ein vorgegebenes Bestimmungskriterium in Bezug auf einen durch die digitalen Informationen angegebenen numerischen Wert angeben.
• Die Berechnungseinheit 121 führt die Rekonfiguration der in der Ein-/Ausgabesteuerung 126 enthaltenen universellen Schaltungsblöcke auf Basis der im internen Speicher 122 gespeicherten Operationsparameter durch. Konkret analysiert die Berechnungseinheit 121 die im internen Speicher 122 gespeicherten Operationsparameter und bestimmt Kombinationen oder die Reihenfolge der Verwendung der universellen Schaltungsblöcke sowie Einzelheiten der Operationen. Anschließend speichert die Berechnungseinheit 121 in Einklang mit den ermittelten Operationsdetails einen Ausführungsparameter in einem Register von jedem universellen Schaltungsblocks der Ein-/Ausgabesteuerung 126. Die Berechnungseinheit 121 führt einen später beschriebenen Waferprüfprozess aus, wobei sie die digitalen Informationen und die Zählinformationen verwendet, die im Speicher 124 gespeichert sind und von der Ein-/Ausgabesteuerung 126 ausgegeben werden.
• Wie wiederum aus 1 ersichtlich ist, erfolgt die Erstellung eines Programms, das in der SPS 10 ausgeführt werden soll, die Einstellung verschiedener Arten von Parametern für die SPS 10 und die Überwachung des Betriebsstatus der SPS 10 durch einen Personalcomputer (PC) 30, der über eine Kommunikationsleitung L1 und eine PC-Schnittstelle 103 mit der SPS 10 verbunden ist.
• Der PC 30, bei dem es sich beispielsweise um einen Universal-Personalcomputer handelt, umfasst eine CPU 31, einen Hauptspeicher 32, einen Hilfsspeicher 33, einen Eingabenempfänger 34, eine Anzeige 35, eine Kommunikationsschnittstelle 36 und einen Bus 39 zur Verbindung mit den jeweiligen Komponenten, wie in 5 dargestellt ist. Der Hauptspeicher 32 ist ein flüchtiger Speicher und wird als Arbeitsbereich für die CPU 31 verwendet. Der Hilfsspeicher 33 ist ein nichtflüchtiger Speicher, wie beispielsweise eine Magnetplatte oder ein Halbleiter-Flashspeicher, in dem ein Programm zur Implementierung eines Entwicklungswerkzeugs 40 gespeichert ist. Die CPU liest das Programm aus dem Hilfsspeicher 33 in den Hauptspeicher 32 ein und führt das eingelesene Programm aus, wodurch das Entwicklungswerkzeug 40 implementiert wird. Bei dem Eingabenempfänger 34 handelt es sich beispielsweise um eine Tastatur, wobei dieser verschiedene Arten von Betriebsinformationen, die von einem Benutzer eingegeben werden, empfängt und die empfangenen Betriebsinformationen an die CPU 31 ausgibt. Der Bildschirm 35 ist zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige, wobei er verschiedene Arten von Informationen anzeigt, die von der CPU eingegeben werden. Die Kommunikationsschnittstelle 36 führt das Übertragen und Empfangen von Informationen zwischen dem PC 30 und der SPS 10 aus, wenn der PC 30 über die Kommunikationsleitung L1 und die PC-Schnittstelle 103 mit der SPS 10 verbunden ist.
• Das Entwicklungswerkzeug 40 verfügt über Funktionen zum Erzeugen eines Programms, das von der SPS 10 ausgeführt werden soll, zum Einstellen der Betriebsdetails der SPS 10 und zum Überwachen des Betriebsstatus der SPS 10. Die Ein-/Ausgabesteuerung 126, die den Spezifikationen des oben genannten Waferdickenprüfsystems entspricht, sollte eine Funktion aufweisen, um bei Durchführung einer Analog/Digital-Wandlung (A/D-Wandlung) an einem über die Analogsignaleingangsschnittstelle 129 eingegebenen Stromsignal digitale Informationen zu erzeugen, die einen digitalen Wert anzeigen, der einem Signalpegel des Stromsignals entspricht. Zusätzlich sollte die Ein-/Ausgabesteuerung 126 eine Funktion zum Erzeugen von Zählinformationen aufweisen, die einen Zählwert angeben, der durch Zählen von Impulsen erhalten wird, die in dem über die Impulssignaleingangsschnittstelle 127A eingegebenen Impulssignal enthalten sind. Darüber hinaus sollte die Ein-/Ausgabesteuerung 126 eine Funktion zum Schreiben der erzeugten digitalen Informationen und der erzeugten Zählinformationen in in dem Speicher 124 vorab festgelegte Speicherbereiche aufweisen. Das Entwicklungswerkzeug 40 erzeugt ein Programm zum Umbau von universellen Schaltungsblöcken für die Ein-/Ausgabesteuerung 126, um die verschiedenen Arten von Funktionen auszuführen. Das Entwicklungswerkzeug 40 erzeugt auch Pointertabelleninformationen LPT, die Bereiche in dem Speicher 124 definieren, in die die digitalen Informationen und die Zählinformationen geschrieben werden. Das Entwicklungswerkzeug 40 erzeugt auch Bestimmungskriteriumsinformationen, die verwendet werden, wenn die Berechnungseinheit 121 der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 eine Dicke des Wafers W bestimmt. Das Entwicklungswerkzeug 40 veranlasst die Anzeige 35, ein geeignetes Entwicklungswerkzeuganzeigebild anzuzeigen, das dem Benutzer die Informationen angibt, die für die Erstellung eines Programms, die Einstellung der Betriebsdetails der SPS 10 und die Überwachung des Betriebsstatus der SPS 10 erforderlich sind.
• Das Entwicklungswerkzeug 40 verfügt über einen Operationsparametergenerator 41, einen Bestimmungskriteriumsinformationsgenerator 42, einen Pointertabellengenerator 43 und einen Übergeber 44. Der Operationsparametergenerator 41 erzeugt auf Basis der von einem Benutzer über den Eingabenempfänger 34 eingegebenen Logikschaltungsinformationen Operationsparameterinformationen, die einen Operationsparameter einer Logikschaltung angeben, die unter Verwendung der universellen Schaltungsblöcke der Ein-/Ausgabesteuerung 126 implementiert wird. Die Logikschaltungsinformationen umfassen Schaltung[s]bildinformationen und Logikschaltungseinstellinformationen. Der Operationsparametergenerator 41 speichert die erzeugten Operationsparameterinformationen DAM im Hilfsspeicher 33. Der Bestimmungskriteriumsinformationsgenerator 42 erzeugt für die Ausführung des später beschriebenen Waferprüfprozesses erforderliche Bestimmungskriteriumsinformationen unter Verwendung von verschiedenen Arten digitaler Informationen, die im Speicher 124 der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 gespeichert sind. Der Bestimmungskriteriumsinformationsgenerator 42 speichert die erzeugten Bestimmungskriteriumsinformationen DAJ im Hilfsspeicher 33.
• Der Pointertabellengenerator 43 erzeugt auf Basis der Operationsparameterinformationen DAM Pointertabelleninformationen LPT, die die Speicherbereiche des Speichers 124 festlegen, in die die Protokollblöcke 150_l bis 150w der Ein-/Ausgabesteuerung 126 jeweils die digitalen Informationen oder die Zählinformationen schreiben. Der Pointertabellengenerator 43 speichert die erzeugten Pointertabelleninformationen LPT im Hilfsspeicher 33. Nach Empfang einer Benutzeroperation vom Eingabenempfänger 34 zur Übertragung der Operationsparameterinformationen DAM, der Bestimmungskriteriumsinformationen DAJ und der Pointertabelleninformationen LPT an die SPS 10 überträgt der Übergeber 44 die im Hilfsspeicher 33 gespeicherten Informationen an die SPS 10.
• Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 eine Abfolge von Operationen bei der anfänglichen Einstellung der SPC 10 zur Verwendung in dem Waferdickenprüfsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Dabei wird davon ausgegangen, dass das Entwicklungswerkzeug 40 auf dem PC 30 läuft, mit dem die SPS 10 über die Kommunikationsleitung L1 verbunden ist. Es wird ferner angenommen, dass das Entwicklungswerkzeug 40 das Entwicklungswerkzeuganzeigebild an der Anzeige 35 anzeigt. Zunächst wird ein Fall betrachtet, bei dem ein Benutzer die oben genannten Logikschaltungsinformationen über den Eingabenempfänger 34 unter Bezugnahme auf das an der Anzeige 35 angezeigte Entwicklungswerkzeuganzeigebild eingibt. In diesem Fall empfängt der Operationsparametergenerator 41 die eingegebenen Logikschaltungsinformationen (Schritt S1).
• Anschließend speichert der Operationsparametergenerator 41 die Operationsparameterinformationen DAM im Hilfsspeicher 33 auf Basis der empfangenen Logikschaltungsinformationen (Schritt S2).
• Anschließend wird ein Fall betrachtet, bei dem ein Benutzer Informationen bezüglich eines Bestimmungskriteriums für eine Dicke des Wafers W über den Eingabenempfänger 34 unter Bezugnahme auf das an der Anzeige 35 angezeigte Entwicklungswerkzeuganzeigebild eingibt. In diesem Fall erhält der Bestimmungskriteriumsinformationsgenerator 42 die eingegebenen Informationen bezüglich des Bestimmungskriteriums der Dicke des Wafers W (Schritt S3). Dann erzeugt der Bestimmungskriteriumsinformationsgenerator 42 die Bestimmungskriteriumsinformationen DAJ auf Basis der eingegebenen Informationen bezüglich des Bestimmungskriteriums des Wafers W und speichert die erzeugten Informationen im Hilfsspeicher 33 (Schritt S4). Hierbei sind, wie in 7 dargestellt ist, die Bestimmungskriteriumsinformationen DAJ Informationen, die Informationen, die einen Drehwinkel ab einer Anfangsposition des Wafers W angeben, mit oberen und unteren Referenzwerten der Dicke des Wafers W bei jedem Drehwinkel verknüpfen. In einem in 7 dargestellten Beispiel wird der Bestimmungskriteriumswert bei jedem 360/N Grad-Drehwinkel des Wafers W festgelegt. Die Informationen, die den Drehwinkel angeben, werden durch den Drehwinkel (360/N) × n Grad dargestellt, wobei n eine ganze Zahl ist.
• Unter erneuter Bezugnahme auf 6 erzeugt der Pointertabellengenerator 43 auf Basis der Operationsparameterinformationen DAM die Pointertabelleninformationen LPT, die Speicherbereiche des Speichers 124 definieren, in die die Protokollblöcke 150_l bis 150w der Ein-/Ausgabesteuerung 126 die digitalen Informationen oder die Zählinformationen schreiben (Schritt S5).
• Beispielsweise handelt es sich bei den Pointertabelleninformationen LPT hierbei, wie in 8 dargestellt ist, um Informationen zur Verknüpfung von drei Elementen, wobei es sich bei den drei Elementen um Identifikationsinformationen einer Tabelle, die einen Speicherbereich in dem Speicher 124 bildet, eine physikalische Kopfadresse der Tabelle und eine Informationsmenge (die Anzahl der Wörter) handelt, die in der Tabelle gespeichert ist. Jede physikalische Kopfadresse gibt eine den Tabellenidentifikationsinformationen entsprechende physikalische Kopfadresse des Speicherbereichs in dem Speicher 124 an, den die jeweiligen Protokollblöcke 150_l bis 150_w verwenden. Jedem der Protokollblöcke 150_l bis 150_w sind in dem Speicher 124 aufeinanderfolgende Speicherbereiche in einer durch die Informationsmenge spezifizierten Größe zugeordnet, die mit der entsprechenden physikalischen Kopfadresse beginnen. Hier wird jede der Tabellen so eingestellt, dass sie die gleiche Größe aufweisen.
• Unter erneuter Bezugnahme auf 6 wird ein Fall betrachtet, bei dem der Benutzer anschließend über den Eingabenempfänger 34 eine Übertragungsoperation zur Übertragung der Operationsparameterinformationen DAM, der Bestimmungskriteriumsinformationen DAJ und der Pointertabelleninformationen LPT an die SPS 10 durchführt. In diesem Fall empfängt der Übergeber 44 die Übertragungsoperation (Schritt S6). Dann überträgt der PC 30 über die PC-Schnittstelle 103 die Operationsparameterinformationen DAM, die Bestimmungskriteriumsinformationen DAJ und die Pointertabelleninformationen LPT an die Zentraleinheit 100 (Schritt S7).
• Anschließend werden die Operationsparameterinformationen DAM, die Bestimmungskriteriumsinformationen DAJ und die Pointertabelleninformationen LPT, die an die Zentraleinheit 100 übertragen wurden, über die Kommunikationsbusschnittstelle 104 und 124 und die Buskommunikationsleitung 111 an die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 übertragen (Schritt S8).
• In der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 speichert die Berechnungseinheit 121 als Nächstes die übertragenen Operationsparameterinformationen DAM, die übertragenen Bestimmungskriteriumsinformationen DAJ und die übertragenen Pointertabelleninformationen LPT in dem internen Speicher 122 (Schritt S9). Zu diesem Zeitpunkt speichert die Berechnungseinheit 121 die Operationsparameterinformationen DAM, die Bestimmungskriteriumsinformationen DAJ und die Pointertabelleninformationen LPT auch in dem nichtflüchtigen Speicher 123. Auf diese Weise wird die anfängliche Einstellung der SPS 10 zur Verwendung in dem Waferdickenprüfsystem abgeschlossen.
• Dann rekonfiguriert die Berechnungseinheit 121 zum Zeitpunkt der Prüfung der Waferdicke die universellen Schaltungsblöcke der Ein-/Ausgabesteuerung 126 auf Basis der Operationsparameterinformationen DAM und der Pointertabelleninformationen LPT, die im internen Speicher 122 gespeichert sind. Zu diesem Zeitpunkt analysiert die Berechnungseinheit 121 die Operationsparameterinformationen DAM und bestimmt Kombinationen oder die Reihenfolge der Verwendung der universellen Schaltungsblöcke sowie Operationsdetails. Dann speichert die Berechnungseinheit 121 den bestimmten Operationsdetails entsprechende Ausführungsparameter im Register eines jeden universellen Schaltungsblocks.
• Als Nächstes wird die Betriebsweise der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 der SPS 10 für den Einsatz im Waferdickenprüfsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform während einer Waferdickenprüfung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Das Stromsignal, bei dem es sich um ein Analogsignal handelt, das von dem Laserabstandssensor 162 ausgegeben wird, wird, wie in 9 dargestellt ist, in die Analogsignaleingangsschnittstelle 129 eingegeben. Die Analogsignaleingangsschnittstelle 129 gibt das Eingangsstromsignal an den A/D-Wandlerblock 143_l aus. Der A/D-Wandlerblock 143_l wandelt das Eingangsstromsignal in digitale Informationen um, die einen Signalpegel des Stromsignals angeben, d. h. in einen numerischen Wert, der eine Stromwertgröße angibt. Dann gibt der A/D-Wandlerblock 143_l die digitalen Informationen, die den Stromwert des Stromsignals angeben, an den Ein-/Ausgangsanschluss 1502_l des Protokollblocks 150_l aus, bei dem es sich um den ersten Protokollblock handelt. Der A/D-Wandlerblock 143_l wandelt das Stromsignal in die digitalen Informationen um und gibt die digitalen Informationen synchronisiert mit dem von dem oben genannten Taktgeber ausgegebenen internen Steuertakt kontinuierlich an den Ein-/Ausgangsanschluss 1502_l des Protokollblocks 150_l aus.
• Das vom Drehgeber 163 ausgegebene Impulssignal wird in die Impulssignaleingangsschnittstelle 127A eingegeben. Die Impulssignaleingangsschnittstelle 127A gibt das Eingangsimpulssignal an den Impulssignaleingangsblock 141_l aus. Der Impulssignaleingangsblock 141_l gibt das Eingangsimpulssignal an den Zählerblock 146_l aus. Der Zählerblock 146_l zählt die im Eingangsimpulssignal enthaltenen Impulse und erzeugt digitale Informationen, die den Zählwert angeben. Anschließend gibt der Zählerblock 146_l die digitalen Informationen, die den Zählwert angeben, an den Ein-/Ausgangsanschluss 15022 des Protokollblocks 150₂ aus, bei dem es sich um den zweiten Protokollblock handelt. Hierbei gibt der Zählerblock 146_l die digitalen Informationen, die den Zählwert angeben, kontinuierlich an den Ein-/Ausgangsanschluss 15022 des Protokollblocks 1502 synchronisiert mit dem oben erwähnten internen Steuertakt, der eine Periode im Nanosekundenbereich aufweist, aus. Zusätzlich wird in die Impulssignaleingangsschnittstelle 127B das von dem Näherungssensor 164 ausgegebene Impulssignal eingegeben. Die Impulssignaleingangsschnittstelle 127B gibt das Eingangsimpulssignal an den Impulssignaleingangsblock 141₂ aus. Der Impulssignaleingangsblock 141₂ fungiert als Triggerblock, der das Eingangsimpulssignal als Triggersignal an die Triggereingangsanschlüsse 1503₁ und 1503₂ der Protokollblöcke 150_l und 150₂ ausgibt. Das bedeutet, dass der Impulssignaleingangsblock 141₂ als Triggergeber fungiert, der das Triggersignal an den Protokollblock 150_l und den Protokollblock 150₂ ausgibt.
• Der Protokollblock 150_l und der Protokollblock 150₂ nehmen jeweils die digitalen Informationen und die Zählinformationen entgegen, die die Ein-/Ausgangsanschlüsse 1502_l und 1502₂ während der ansteigenden oder abfallenden Flanke des Impulssignals erreichen. Bei den digitalen Informationen, die zu diesem Zeitpunkt den Ein-/Ausgangsanschluss 1502_l des Protokollblocks 150_l erreichen, handelt es ich um Informationen, die den Stromwert des vom Laserabstandssensor 162 ausgegebenen Stromsignals angeben, d. h. die digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben. Die digitalen Informationen, die den Ein-/Ausgangsanschluss 1502₂ des Protokollblocks 150₂ erreichen, sind digitale Informationen, die den Zählwert der Impulse angeben, die in dem vom Drehgeber 163 ausgegebenen Impulssignal enthalten sind, d. h. die Zählinformationen, die einen Drehwinkel von der Anfangsposition des Wafers W angeben. Auf Basis der Tabellenidentifikationsinformationen der jeweiligen Tabellen, die die Protokollblöcke 150_l und 150₂ verwenden, schreiben der Protokollblock 150_l und der Protokollblock 150₂ dann die Dicke des Wafers W und die Zählinformationen, die den Drehwinkel von der Anfangsposition angeben, in einen Speicherbereich des Speichers 124, der den jeweiligen Tabellenidentifikationsinformationen entspricht.
• Wenn angenommen wird, dass die Informationsmenge jeder Tabelle in den Pointertabelleninformationen LPT wie in 8 dargestellt auf „10000“ gesetzt ist, greift der Protokollblock 150_n auf den Speicher 124 auf Basis relativer Adressen von 0 bis 9999 zu. Es wird angenommen, dass die Tabellenidentifikationsinformationen der Tabelle, die der Protokollblock 150_l verwendet, auf „TA“ und die Tabellenidentifikationsinformationen der Tabelle, die der Protokollblock 150₂ verwendet, auf „TB“ gesetzt sind. In diesem Fall schreibt der Protokollblock 150_l die digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben, in Speicherbereiche, bei denen es sich um die ersten Speicherbereiche im Speicher 124 handelt, die der Tabelle TA entsprechen. Diese Speicherbereiche sind durch die physikalischen Adressen spezifizierte Speicherbereiche, die aufeinanderfolgende physikalische Adressen von „10000“ bis „19999“ sind. Der Protokollblock 150₂ schreibt die Zählinformationen, die einen Drehwinkel von der Anfangsposition des Wafers W angeben, in Speicherbereiche, bei denen es sich um die zweiten Speicherbereiche im Speicher 124 handelt, die der Tabelle TB entsprechen. Diese Speicherbereiche sind durch die physikalischen Adressen spezifizierte Speicherbereiche, die aufeinanderfolgende physikalische Adressen von „20000“ bis „29999“ sind. Die erste relative Adresse, die durch einen Differenzwert zwischen der physikalischen Adresse des Speicherbereichs, in dem die oben genannten digitalen Informationen gespeichert sind, und der physikalischen Adresse „10000“ des der Tabelle TA entsprechenden ersten Speicherbereichs repräsentiert ist, entspricht der zweiten relativen Adresse, die durch einen Differenzwert zwischen der physikalischen Adresse des Speicherbereichs, in dem die mit den digitalen Informationen verbundenen Zählinformationen gespeichert sind, und der physikalischen Adresse „20000“ des der Tabelle TB entsprechenden ersten Speicherbereichs repräsentiert ist. Zu diesem Zeitpunkt schreiben der Protokollblock 150_l und der Protokollblock 150₂ die digitalen Informationen und die Zählinformationen unter Bezugnahme auf die zur ersten relativen Adresse und zur zweiten relativen Adresse gehörenden physikalischen Adressen durch Hardwareverarbeitung mit hoher Geschwindigkeit in den Speicher 124. Auf diese Weise werden die digitalen Informationen A[0] bis A[9999] und die digitalen Informationen B[0] bis B[9999] in den jeweiligen Speicherbereichen gespeichert, die den Tabellen TA und TB des Speichers 124 entsprechen, wie beispielsweise in 10 dargestellt ist. Auf diese Weise werden zwei verschiedene Arten von Informationen, nämlich die digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben, und die Zählinformationen, die den Drehwinkel von der Anfangsposition des Wafers W angeben, auf Basis der ersten relativen Adresse und der zweiten relativen Adresse, die gleich sind, gleichzeitig in verschiedene Speicherbereiche des Speichers 124 geschrieben.
• Nach Abschluss des Schreibens der digitalen Informationen, die einer einzelnen Umdrehung eines einzelnen Wafers W entsprechen und die die Dicke des Wafers W und den Drehwinkel von der Anfangsposition des Wafers W angeben, geben der Protokollblock 150_l und 150₂ an die Berechnungseinheit 121 Prüfabschlussmeldeinformationen zur Meldung des Abschlusses der Prüfung eines einzelnen Wafers W aus.
• Als Nächstes wird die Waferdickenbestimmungsprozedur, die von der Berechnungseinheit 121 der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 der SPS 10 zur Verwendung im Waferdickenprüfsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Die Waferdickenbestimmungsprozedur wird nach Abschluss der oben genannten Anfangseinstellung der SPS 10 zur Verwendung im Waferdickenprüfsystem ausgeführt. Zunächst liest die Berechnungseinheit 121 Bestimmungskriteriumsinformationen aus dem nichtflüchtigen Speicher 123 (Schritt S101). Die Berechnungseinheit 121 liest beispielsweise beim Hochfahren der SPS 10 die Bestimmungskriteriumsinformationen aus dem nichtflüchtigen Speicher 123 und schreibt die Informationen in den internen Speicher 122.
• Als Nächstes bestimmt die Berechnungseinheit 121, ob von dem Protokollblock 150_l und dem Protokollblock 150₂ Prüfabschlussmeldeinformationen eingegeben werden (Schritt S102). Wie oben beschrieben wurde, werden nachdem die Protokollblöcke 150i und 1502 das Schreibens der digitalen Informationen über einen einzelnen Wafer W, die die Dicke des Wafers W und den Drehwinkel von der Anfangsposition des Wafers W angeben, in den Speicher 124 abgeschlossen haben, Prüfabschlussmeldeinformationen in die Berechnungseinheit 121 eingegeben. Die Berechnungseinheit 121 führt den später beschriebenen Schritt S105 aus, wenn festgestellt wird, dass keine Eingabe der Prüfabschlussmeldeinformationen vorliegt von dem Protokollblock 150_l und dem Protokollblock 150₂ (Nein in Schritt S102).
• Im Gegensatz dazu führt die Berechnungseinheit 121 bei der Feststellung, dass die Berechnungseinheit 121 die Prüfabschlussmeldeinformationen von dem Protokollblock 150₁ und dem Protokollblock 150₂ erhalten hat (Ja in Schritt S102), die Bestimmung der Dicke des Wafers W aus (Schritt S103). Dabei bestimmt die Berechnungseinheit 121, ob die Dicke des Wafers W bei jedem Drehwinkel kleiner oder gleich dem oberen Referenzwert und größer oder gleich dem unteren Referenzwert ist, die durch die Bestimmungskriteriumsinformationen angegeben werden, wie beispielsweise in 7 dargestellt ist. Konkret erhält die Berechnungseinheit 121 nacheinander eine Waferdicke An und einen Drehwinkel Bn, die die digitalen Informationen über die Dicke des Wafers W bzw. die digitalen Informationen über den Drehwinkel von der Anfangsposition des Wafers W angeben, und ruft die Bestimmungskriteriumsinformationen ab, die dem Drehwinkel Bn entsprechen. Dann bestimmt die Berechnungseinheit 121, ob die Waferdicke An kleiner oder gleich dem oberen Referenzwert AU und dem unterem Referenzwert AL ist, die durch die dem Drehwinkel Bn entsprechenden Bestimmungskriteriumsinformationen angegeben werden. Beispielsweise bestimmt die Berechnungseinheit 121, wie in 12 dargestellt ist, für alle Drehwinkel Bn, dass die entsprechende Dicke des Wafers W „OK“ ist, wenn die Dicke An des Wafers W kleiner oder gleich dem oberen Referenzwert und dem unteren Referenzwert AL ist. Im Gegensatz dazu bestimmt die Berechnungseinheit 121, dass die entsprechende Dicke des Wafers W „NG“ ist, wenn, wie beispielsweise in 13 dargestellt ist, für den Drehwinkel B3 festgestellt wird, dass die Dicke A3 des Wafers den oberen Referenzwert AU überschreitet.
• Auf diese Weise fungiert die Berechnungseinheit 121 als Determinator, der die digitalen Informationen und die Zählinformationen aus dem Speicherbereich, der der Tabelle TA des internen Speichers 122 entspricht, und dem Speicherbereich, der der Tabelle TB des internen Speichers 122 entspricht, entnimmt und auf Basis der Bestimmungskriteriumsinformationen bestimmt, ob der durch die erhaltenen digitalen Informationen angegebene numerische Wert das Bestimmungskriterium erfüllt.
• Anschließend gibt die Berechnungseinheit 121 das Bestimmungsergebnis der Bestimmung der Dicke des Wafers W an den Speicher 124 aus (Schritt S104).
• Anschließend bestimmt die Berechnungseinheit 121, ob eine Beendigungsanweisung zum Anweisen des Abschlusses der Waferdickenbestimmungsprozedur eingegeben wurde (Schritt S105). Hier wird die Beendigungsanweisung in die Berechnungseinheit 121 eingegeben, wenn beispielsweise ein Benutzer eine Operation zum Stoppen der SPS 10 durchführt. Wenn festgestellt wird, dass keine Beendigungsanweisung eingegeben wurde (Nein in Schritt S105), führt die Berechnungseinheit 121 die Prozedur von Schritt S102 erneut aus. Wenn die Berechnungseinheit 121 dagegen feststellt, dass die Beendigungsanweisung eingegeben wurde (Ja in Schritt S105), wird die Waferdickenbestimmungsprozedur beendet. Dadurch werden in dem Speicher 124 Informationen gespeichert, die das Ergebnis der Bestimmung der Dicke jedes Wafers W durch die Waferdickenbestimmungsprozedur angeben. Die Informationen, die das Bestimmungsergebnis der Dicke eines jeweiligen Wafers W in dem Speicher 124 angeben, können beispielsweise an den PC 30 übertragen werden. Wenn in dem PC 30 ein Programm zur Waferdickenbestimmungsprozedur abläuft, kann an der Anzeige 35 eine graphische Darstellung angezeigt werden, die das Ergebnis der Bestimmung der Dicke des Wafers W anzeigt, wie es beispielsweise in 12 und 13 dargestellt ist, worin die vertikale Achse eine Dicke des Wafers W und die horizontale Achse einen Drehwinkel Bn des Wafers W von der Ausgangsposition anzeigt. Beispielsweise können, wie in 13 dargestellt ist, der Drehwinkel „B3“ und die Dicke „A3“ des Wafers W mit dem Bestimmungsergebnis „NG“ für den Wafer W mit dem Bestimmungsergebnis „NG“ angezeigt werden.
• Bei einer herkömmlichen SPS führt die CPU im Allgemeinen eine Prozedur aus, um die digitalen Informationen über die Dicke des Wafers W mit den Zählinformationen, die den Drehwinkel angeben, zu verknüpfen. Daher muss die Zentraleinheit einen synchronen Ablauf zwischen Zentraleinheit und Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit sowie bei Bedarf eine Prozedur zum Lesen der digitalen Informationen und der Zählinformationen von der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit durchführen, um von der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit die digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben, und die Zählinformationen, die den Drehwinkel des Wafers W angeben, zu erhalten. Bei der Prozedur zum Lesen nach Bedarf handelt es sich hierbei um eine Prozedur für die Zentraleinheit, um die digitalen Informationen und die Zählinformationen, die in einem Satz von Speicherbereichen der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit gespeichert sind, zu lesen, bevor die Informationen durch andere digitale Informationen und Zählinformationen, die an den Satz von Speicherbereichen übertragen werden, überschrieben werden. Die Zentraleinheit 100, die so konfiguriert ist, dass sie in dem Speicher 102 die digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben, die von der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 erfasst wurden, und die Zählinformationen, die den Drehwinkel des Wafers W angeben, speichert, kann beispielsweise als Vergleichsbeispiel für eine herkömmliche SPS betrachtet werden. In diesem Fall führt die Zentraleinheit 100 bei Bedarf die Prozedur zum Lesen der digitalen Informationen und der Zählinformationen aus dem internen Speicher 122 über die Buskommunikationsleitung 111 aus, bevor ein Satz digitaler Informationen und Zählinformationen, die in einem Satz von Speicherbereichen des internen Speichers 122 in der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 gespeichert sind, durch einen anderen Satz digitaler Informationen und Zählinformationen, die an den internen Speicher 122 übertragen werden, überschrieben werden. Wie beispielsweise in 14A dargestellt ist, gibt es bei jeder Änderung des Drehwinkels des Wafers W einen Schreibzeitraum WM, einen Overheadzeitraum IH1 und einen Übertragungszeitraum IH2. In dem Schreibzeitraum WM werden die digitalen Informationen und die Zählinformationen durch den Protokollblock 150₁ und den Protokollblock 150₂ in den internen Speicher 122 der Zählinformationen geschrieben. In dem Overheadzeitraum IH1 erfolgt die Vorbereitung für die Übertragung der digitalen Informationen und der Zählinformationen zur Zentraleinheit 100. In dem Übertragungszeitraum IH2 werden die digitalen Informationen und die Zählinformationen tatsächlich an die Zentraleinheit 100 übertragen. Zum Zeitpunkt TC, wenn die Prüfabschlussmeldeinformationen in die Berechnungseinheit 121 eingegeben werden, tritt der Prozess in einen Waferdickenbestimmungszeitraum JP ein. In diesem Fall vergeht ab Beginn der Bestimmung der Dicke eines einzelnen Wafers W bis zum Abschluss der Bestimmung die Zeit T9 (= (T91 + T92 + T93) × N + T94).
• Im Gegensatz dazu schreibt der Protokollblock 150_l bei einer SPS 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben, sequentiell in die Speicherbereiche, die den Tabellen TA des Speichers 124 entsprechen. Der Protokollblock 150₂ schreibt die Zählinformationen, die den Drehwinkel von der Anfangsposition des Wafers W angeben, sequentiell in die Speicherbereiche, die den Tabellen TB des Speichers 124 entsprechen. Wie in 14B dargestellt ist, gibt es also nur den Schreibzeitraum WM, in dem die digitalen Informationen und die Zählinformationen von dem Protokollblock 150_l und dem Protokollblock 150₂ jedes Mal dann, wenn sich der Drehwinkel des Wafers W ändert, in den Speicher 124 geschrieben werden. Zum Zeitpunkt TC, an dem die Prüfabschlussmeldeinformationen in die Berechnungseinheit 121 eingegeben werden, tritt der Prozess in den Waferdickenbestimmungszeitraum JP ein. Nach Abschluss der Waferdickenbestimmung treten nun der Overheadzeitraum IH1 zur Ausführung der Vorbereitung der Übertragung der das Bestimmungsergebnis anzeigenden Informationen von der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 zur Zentraleinheit 100 und der Übertragungszeitraum IH3 zur Übertragung der das Bestimmungsergebnis anzeigenden Informationen auf. Insbesondere dann, wenn es sich bei den das Bestimmungsergebnis anzeigenden Informationen nur um Informationen handelt, die als Ergebnis der Bestimmung der Waferdicke „OK“ oder „NG“ anzeigen, weisen die Informationen eine kleinere Größe als die digitalen Informationen oder die Zählinformationen auf. 14B veranschaulicht einen Fall, bei dem es sich bei den Informationen, die das Bestimmungsergebnis angeben, um Informationen handelt, die lediglich „OK“ oder „NG“ als Ergebnis der Bestimmung der Waferdicke anzeigen. In diesem Fall vergeht ab Beginn der Bestimmung der Dicke eines einzelnen Wafers W bis zum Abschluss der Bestimmung die Zeit T10 (=T11 × N + T14 + T12 + T13). Wenn in diesem Fall die Zeiten T11, T12 und T14 ähnliche Längen wie die Zeiten T91, T92 bzw. T94 haben und die Zeit T13 gleich oder kleiner als die Zeit T93 ist, verkürzt sich die für die Dickenprüfung eines einzelnen Wafers W erforderliche Zeit T1 im Falle der SPC 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich mit einer dem oben genannten Vergleichsbeispiel gemäßen SPS wenigstens um eine Zeitspanne (T92 + T93) × (N - 1). Dadurch kann eine aus der verbesserten Verarbeitungsgeschwindigkeit des Waferdickenprüfsystems resultierende Durchsatzsteigerung erreicht werden.
• Wie oben beschrieben wurde, überträgt der Protokollblock 150_l gemäß der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 der vorliegenden Ausführungsform die digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben, mit dem Triggersignal synchronisiert an die der Tabelle TA entsprechenden Speicherbereiche des Speichers 124. Darüber hinaus überträgt der Protokollblock 150₂ die Zählinformationen, die den Drehwinkel von der Anfangsposition des Wafers W angeben, mit dem Triggersignal synchronisiert an die der Tabelle TB entsprechenden Speicherbereiche des Speichers 124, in Zuordnung zu den digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben. Daher ist es nicht erforderlich, dass die Zentraleinheit 100 bei Bedarf einen Lesevorgang zum Lesen der digitalen Informationen und der Zählinformationen, die in einem einzelnen Satz von Speicherbereichen in der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 gespeichert sind, vornimmt, bevor die digitalen Informationen und die Zählinformationen durch in den einzelnen Satz von Speicherbereichen neu übertragene digitale Informationen und Zählinformationen überschrieben werden. Darüber hinaus kann die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 die gleichzeitig erhaltenen digitalen Informationen und Zählinformationen einander zugeordnet in dem Speicher 124 ablegen. Beispielsweise können, da eine Periode des Triggersignals unabhängig von der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Zentraleinheit 100 verkürzt werden kann, die digitalen Informationen und die Zählinformationen in einem kurzen Zeitintervall gleichzeitig erhalten werden, sodass die Verarbeitungsgeschwindigkeit der SPS 10 bzw. die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Waferdickenprüfsystems verbessert werden kann.
• Bei der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 gemäß der vorliegenden Ausführungsform fungiert der Impulssignaleingangsblock 141₂ als Triggergeber, der das vom Näherungssensor 164 über die Impulssignaleingangsschnittstelle 127B eingegebene Impulssignal als Triggersignal an die Triggereingangsanschlüsse 1503₁ und 15032 des Protokollblocks 150₁ und des Protokollblocks 1502 ausgibt. Dadurch kann eine Zeitverzögerung zwischen der Erfassung eines Wafers W durch den Näherungssensor 164 und dem Schreiben digitaler Informationen über den Wafer W durch die Protokollblöcke 150_l und 1502 verringert werden. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Verbesserung der Genauigkeit der Dickenbestimmung des Wafers W.
• Bei dem Waferdickenprüfsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform vollzieht die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 die Bestimmung der Waferdicke unter Verwendung der im Speicher 124 gespeicherten digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben, und der Zählinformationen, die den Drehwinkel ab der Ausgangsposition des Wafers W angeben. Dadurch kann die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 eine Verarbeitungssequenz von der Messung der Dicke des Wafers W bis zur Bestimmung, ob die Dicke des Wafers W ein in den vorgegebenen Bestimmungskriteriumsinformationen angegebenes Bestimmungskriterium erfüllt, selbständig durchzuführen. Da ein Schritt zur Übertragung der digitalen Informationen und der Zählinformationen an die Zentraleinheit 100 während der von der Messung der Dicke des Wafers W bis zur Bestimmung der Dicke des Wafers W reichenden Verarbeitungssequenz entfällt, kann daher in vorteilhafter Weise eine schnellere Verarbeitung zur Durchführung der Bestimmung der Dicke des Wafers W erreicht werden. Darüber hinaus kann der Umfang des Waferdickenprüfsystems reduziert werden.
• Auch wenn oben die vorliegende Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können der Protokollblock 150_l und der Protokollblock 150₂ wie in der in 15 dargestellten Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 2120 digitale Informationen und Zählinformationen unter Verwendung eines Triggersignals entgegennehmen, das vom Zählerblock 146₂ der Ein-/Ausgabesteuerung 126 erzeugt wird. Die Ein-/Ausgabesteuerung 2126 der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 2120 unterscheidet sich von der Ein-/Ausgabesteuerung 126 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dadurch, dass die Ein-/Ausgabesteuerung 2126 einen Zählerblock 146₂ , der als Ringzähler fungiert, der mit einer konstanten Periode arbeitet, und einen Block für Vergleichsoperationen 149_l aufweist. Der Zählerblock 146₂ und der Block für Vergleichsoperationen 149_l fungieren als Triggergeber, der Triggersignale an den Protokollblock 150₁ bzw. den Protokollblock 150₂ ausgibt.
• Hier wird das vom Laserabstandssensor 162 ausgegebene Stromsignal in die Analogsignaleingangsschnittstelle 129 eingegeben, und die Analogsignaleingangsschnittstelle 129 gibt das Stromsignal an den A/D-Wandlerblock 143_l aus. Der A/D-Wandlerblock 143_l wandelt das Eingangsstromsignal in den Stromwert des Stromsignals um, d. h. in die digitalen Informationen, die die Dicke des Wafers W angeben. Anschließend gibt der A/D-Wandlerblock 143_l die digitalen Informationen an den Ein-/Ausgangsanschluss 1502_l des Protokollblocks 150_l aus. Das vom Drehgeber 163 ausgegebene Impulssignal wird in die Impulssignaleingangsschnittstelle 127A eingegeben, und die Impulssignaleingangsschnittstelle 127A gibt das Impulssignal an den Impulssignaleingangsblock 141_l aus. Der Impulssignaleingangsblock 141_l gibt das Eingangsimpulssignal an den Zählerblock 146_l aus. Der Zählerblock 146_l zählt die im Eingangsimpulssignal enthaltenen Impulse und erzeugt den Zählwert, d. h. die Zählinformationen, die den Drehwinkel von der Anfangsposition des Wafers W angeben. Dann gibt der Zählerblock 146_l die Zählinformationen an den Ein-/Ausgangsanschluss 1502₂ des Protokollblocks 150₂ aus.
• Zusätzlich gibt der Zählerblock 146₂ die Zählinformationen, die den Zählwert angeben, an den Block für Vergleichsoperationen 149_l aus. Für den Block für Vergleichsoperationen 149_l ist ein Zählschwellwert für den Zählwert voreingestellt. Der Block für Vergleichsoperationen 149_l vergleicht den Zählschwellwert mit dem Zählwert, der durch die vom Zählerblock 146₂ eingegebenen Zählinformationen angezeigt wird. Wenn der Zählwert gleich dem Zählschwellwert ist, gibt der Block für Vergleichsoperationen 149_l anschließend Triggerimpulssignale an die Triggereingangsanschlüsse 1503₁ und 1503₂ des Protokollblocks 150_l und des Protokollblocks 150₂ aus. Der Protokollblock 150_l und der Protokollblock 150₂ nehmen jeweils die digitalen Informationen und die Zählinformationen entgegen, die die Ein-/Ausgangsanschlüsse 1502_l und 1502₂ zum Zeitpunkt der ansteigenden oder abfallenden Flanke des von dem Block für Vergleichsoperationen 149_l eingegebenen Triggersignals erhalten. Dann schreiben der Protokollblock 150_l und der Protokollblock 150₂ auf Basis der Tabellenidentifikationsinformationen der jeweiligen Tabellen, die die Protokollblöcke 150_l und 150₂ verwenden, die digitalen Informationen und die Zählinformationen in einen den jeweiligen Tabellenidentifikationsinformationen entsprechenden Speicherbereich des Speichers 124.
• Dieser Konfiguration zufolge können die digitalen Informationen und die Zählinformationen auch dann gleichzeitig zu einem frei wählbaren Zeitpunkt erhalten werden, wenn das Triggersignal nicht von außerhalb der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 2120 eingegeben wird.
• Bei der Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 einen integrierten Speicher 124 aufweist und die Protokollblöcke 150_l und 150₂ die digitalen Informationen und die Zählinformationen dem Signalpegel des Analogsignals entsprechend an den Speicher 124 übertragen. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 kann beispielsweise einen anderen Speicher als den integrierten Speicher 120 umfassen, d. h. einen externen Speicher, und die Protokollblöcke 150_l und 150₂ können die digitalen Informationen und die Zählinformationen dem Signalpegel des Analogsignals entsprechend an den externen Speicher übertragen.
• Gemäß der Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Bestimmungskriteriumsinformationen die Obergrenze und die Untergrenze der Dicke des Wafers W angeben, aber der durch die Bestimmungskriteriumsinformationen bezeichnete Inhalt ist nicht auf den Inhalt dieses Beispiels beschränkt. Beispielsweise ist die Angabe von lediglich der Untergrenze oder der Obergrenze der Dicke des Wafers W durch die Bestimmungskriteriumsinformationen zulässig.
• Gemäß der Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Waferdickenprüfeinheit 16 mit der SPS 10 verbunden ist, die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Ein externes Gerät, das ein anderes analoges Signal ausgibt, und ein externes Gerät, das ein anderes Impulssignal oder ein digitales Signal ausgibt, können mit der SPS 10 verbunden werden.
• Gemäß der Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Berechnungseinheit 121 der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 als Determinator fungiert, der die digitalen Informationen und die Zählinformationen aus dem internen Speicher 122 bezieht und auf Basis der Bestimmungskriteriumsinformationen bestimmt, ob der durch die bezogenen digitalen Informationen angegebene Zahlenwert das Bestimmungskriterium erfüllt. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann die Berechnungseinheit 101 der Zentraleinheit 100 als Determinator fungieren. In diesem Fall kann die Berechnungseinheit 101 die digitale Informationen und die Zählinformationen über die Kommunikationsbusschnittstelle 104 und 125 und die Buskommunikationsleitung 111 von dem des Speichers 124 der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 aus dem Speicherbereich, in dem die digitalen Informationen gespeichert sind, und dem Speicherbereich, in dem die Zählinformationen gespeichert sind, beziehen. Die Zentraleinheit kann hierbei, nachdem die einzelnen digitalen Informationen und die einzelnen Zählinformationen, die für die Bestimmung durch den Determinator erforderlich sind, in den beiden entsprechenden Speicherbereichen des Speichers 124 gespeichert wurden, die einzelnen digitalen Informationen und die einzelnen Zählinformationen von den beiden entsprechenden Speicherbereichen des Speichers 124 gemeinsam beziehen. In diesem Fall speichert der Speicher 102 der Zentraleinheit 100 die Bestimmungskriteriumsinformationen. Dann bestimmt die Berechnungseinheit 101 auf Basis der im Speicher 102 gespeicherten Bestimmungskriteriumsinformationen, ob der durch die erhaltenen digitalen Informationen angegebene numerische Wert das Bestimmungskriterium erfüllt.
• Bei der SPS gemäß der in 16 veranschaulichten Abwandlung tritt der Schreibzeitraum WM, in dem die digitalen Informationen und die Zählinformationen von dem Protokollblock 150_l und dem Protokollblock 150₂ in den Speicher 124 geschrieben werden, bei jeder Änderung des Drehwinkels des Wafers W auf. In 16 weisen die Bezugszeichen, die mit denen der 14A und 14B übereinstimmen, dieselbe Bedeutung auf wie in den 14A und 14B. Es wird ein Fall betrachtet, bei dem die Berechnungseinheit 121 zum Zeitpunkt TC Schreibabschlussmeldeinformationen erhält, die die Berechnungseinheit 121 darüber informieren, dass das Schreiben aller digitalen Informationen und Zählinformationen für einen einzelnen Wafer W in den Speicher 124 abgeschlossen ist. In diesem Fall treten ein Overheadzeitraum IH1 für die Ausführung der Vorbereitung zur Übertragung der in den Speicher 124 geschriebenen digitalen Informationen und Zählinformationen an die Zentraleinheit 100 als ein Übertragungszeitraum IH4 für die Übertragung der digitalen Informationen und Zählinformationen an die Zentraleinheit 100 auf. Dann tritt der Prozess in einen Waferdickenbestimmungszeitraum JP zur Bestimmung der Dicke des Wafers W in der Zentraleinheit 100 ein. In diesem Fall vergeht seit Beginn der Bestimmung der Dicke eines einzelnen Wafers W bis zum Abschluss der Bestimmung die Zeit T2 = T11 × N + T12 + T23 + T94. Die Zeit T23 entspricht hier im Wesentlichen der Länge der Zeit T93 × N. In diesem Fall verkürzt sich die für die Dickenprüfung eines einzelnen Wafers W erforderliche Zeit T2 im Falle der SPS gemäß der Abwandlung im Vergleich mit einer dem oben genannten Vergleichsbeispiel gemäßen SPS um die Zeit T92 × (N - 1), die der Summe der Overheadzeiträume IH1 × (N - 1) entspricht.
• Da bei dieser Konfiguration die Anzahl der Übertragungen der in den Speicher 124 geschriebenen digitalen Informationen und der Zählinformationen an die Zentraleinheit 100 reduziert werden kann, verringert sich nach dieser Konfiguration die für die Vorbereitung der Übertragung der digitalen Informationen und der Zählinformationen an die Zentraleinheit 100 erforderliche Zeit entsprechend. Auf diese Weise kann eine Durchsatzsteigerung erzielt werden, die sich aus der verbesserten Verarbeitungsgeschwindigkeit des Waferdickenprüfsystems ergibt. Darüber hinaus kann die Zentraleinheit 100 bei dieser Konfiguration parallel zur Übertragung der digitalen Informationen und der Zählinformationen zum internen Speicher 122 der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 feststellen, ob der numerische Wert, der durch die an der Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit 120 erhaltenen digitalen Informationen angezeigt wird, das Bestimmungskriterium erfüllt. Dadurch kann die Zeit verringert werden, die für eine Verarbeitungssequenz erforderlich ist, die das Erhalten der digitalen Informationen und der Zählinformationen und die Bestimmung, ob der durch die digitalen Informationen angezeigte numerische Wert das Bestimmungskriterium erfüllt, umfasst.
• Bei der Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem das erste Signal ein Analogsignal und das zweite Signal ein Impulssignal ist und die erste Eingangsschnittstelle eine Analogsignaleingangsschnittstelle und die zweite Eingangsschnittstelle eine Impulssignaleingangsschnittstelle ist. Das erste Signal und das zweite Signal sind jedoch nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Beispielsweise können sowohl das erste Signal als auch das zweite Signal Analogsignale sein oder bzw. können das erste als auch das zweite Signal digitale Signale sein. In diesem Fall können sowohl die erste Eingangsschnittstelle als auch die zweite Eingangsschnittstelle als Analogsignalschnittstellen oder als Impulssignaleingangsschnittstellen ausgebildet sein.
• Vorstehend wurden zum Zwecke der Erläuterung einige beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Auch wenn in der vorangehenden Erörterung spezielle Ausführungsformen vorgestellt wurden, ist es für den Fachmann erkennbar, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom breiteren Kern und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen in einem illustrativen und nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Die ausführliche Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen, wobei der Umfang der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang der Äquivalente, auf die solche Ansprüche Anspruch haben, definiert wird.
• Gewerbliche Anwendbarkeit
• Die vorliegende Offenbarung ist beispielsweise auf eine Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit einer SPS zur Verwendung auf dem Gebiet der Halbleiterfertigung anwendbar.
• Bezugszeichenliste

10

SPS

16

Waferdickenprüfeinheit

30

Personalcomputer

31

CPU

32

Hauptspeicher

33

Hilfsspeicher

34

Eingabenempfänger

35

Anzeige

36

Kommunikationsschnittstelle

39

Bus

40

Entwicklungswerkzeug

41

Operationsparametergenerator

42

Bestimmungskriteriumsinformationsgenerator

43

Pointertabellengenerator

44

Übergeber

100

Zentraleinheit

101, 121

Berechnungseinheit

102

Speicher

102a

Parameter

102b

Kontaktplanprogramm

103

PC-Schnittstelle

104, 125

Kommunikationsbusschnittstelle

110

Basiseinheit

111

Buskommunikationsleitung

120, 2120

Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit

120a

Ein-/Ausgabeschnittstelle

122

Interner Speicher

123

Nichtflüchtiger Speicher

124

Speicher

126, 2126

Ein-/Ausgabesteuerung

127A, 127B

Impulssignaleingangsschnittstelle

128

Digitalsignalausgangsschnittstelle

129

Analogsignaleingangsschnittstelle

130

Analogsignalausgangsschnittstelle

140

Schaltungsblockschaltbus

141_l bis 141_q

Impulssignaleingangsblock

1421 bis 142_r

Digitalsignalausgangsblock

143_l bis 143_p

A/D-Wandlerblock

144_l bis 144_o

D/A-Wandlerblock

145_l bis 145_x

Filterblock

146_l bis 146_y

Zählerblock

1471 bis 147_z

Block für logische Operationen

148_l bis 148_v

Block für arithmetische Operationen

149_i bis 149_u

Block für Vergleichsoperationen

150_l bis 150_w

Protokollblock

161

Drehtisch

162

Laserabstandssensor

163

Drehgeber

164

Näherungssensor

165

Schalter

166

Ventil

1411_l bis 1411_q, 1421_l bis 1421_r, 1431_l bis 1431_p, 1441_l bis 1441_ο, 1451_l bis 1451_x, 1461_l bis 1461_y, 1471_l bis 1471_z, 1481_l bis 1481_v, 1491_l bis 1491_u, 1501_l bis 1501_w

Register

1412_l bis 1412_q, 1422_l bis 1422_r, 1432_l bis 1432_p, 1442_l bis 1442_ο, 1452_l bis 1452_x, bis 1462_y, 1472_l bis 1472_z, 1482_l bis 1482_v, 1492_l bis 1492_u, 1502_l bis 1502_w

Ein-/ Ausgangsanschluss

1503_l bis 1503_w

Triggereingangsanschluss

DAJ

Bestimmungskriteriumsinformationen

DAM

Operationsparameterinformationen

L1, L2

Kommunikationsleitung

LPT

Pointertabelleninformationen

W

Wafer

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• WO 2014/207825 [0003]

Claims (15)

1. Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit, die aufweist: einen Speicher; eine Ein-/Ausgabesteuerung; eine erste Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit einem ersten Gerät und zum Ausgeben eines von dem ersten Gerät eingegebenen ersten Signals an die Ein-/Ausgabesteuerung; und eine zweite Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit einem zweiten Gerät und zum Ausgeben eines von dem zweiten Gerät eingegebenen zweiten Signals an die Ein-/Ausgabesteuerung, wobei die Ein-/Ausgabesteuerung aufweist: einen Triggergeber zur Erzeugung eines Triggersignals, einen ersten Protokollblock zum mit dem Triggersignal synchronisierten Speichern von ersten Informationen in vorgegebenen ersten Speicherbereichen des Speichers, wobei die ersten Informationen auf dem ersten Signal basieren, und einen zweiten Protokollblock zum mit dem Triggersignal synchronisierten Speichern von zweiten Informationen in vorgegebenen zweiten Speicherbereichen des Speichers in Zuordnung zu den ersten Informationen, wobei die zweiten Informationen auf dem zweiten Signal basieren.
2. Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei das erste Signal ein Analogsignal ist, das zweite Signal ein Impulssignal ist, und die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit ferner aufweist: einen Block zum Erzeugen digitaler Informationen, um als erste Informationen durch Analog-Digital-Wandlung des ersten Signals digitale Informationen zu erzeugen, die einen digitalen Wert angeben, der einem Signalpegel des ersten Signals entspricht, und einen Zählerblock, um als zweite Informationen Zählinformationen zu erzeugen, die einen Zählwert angeben, der durch Zählen der im zweiten Signal enthaltenen Impulse erhalten wird, und um die erzeugten Informationen auszugeben.
3. Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit nach Anspruch 2, wobei die Ein-/Ausgabe-Steuerung universelle Schaltungsblöcke umfasst und durch Änderung der Kombinationen und der Reihenfolge der Verwendung der universellen Schaltungsblöcke rekonfigurierbar ist, und die universellen Schaltungsblöcke, die als Triggergeber, als Block zur Erzeugung digitaler Informationen, als erster Protokollblock, als Zählerblock und als zweiter Protokollblock fungieren, unter den universellen Schaltungsblöcken ausgewählt werden können.
4. Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner aufweist: eine dritte Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit einen dritten Gerät und zum Ausgeben eines von dem dritten Gerät eingegebenen dritten Signals an die Ein-/Ausgangssteuerung, wobei der Triggergeber einen Triggerblock zum Ausgeben des dritten Signals als Triggersignal umfasst.
5. Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Triggergeber ferner aufweist: einen Zählerblock, der als Ringzähler fungiert, und einen Block für Vergleichsoperationen zum Ausgabe des Triggersignals immer dann, wenn ein Zählwert, der durch die vom Zählerblock ausgegebenen Zählinformationen angegeben wird, mit einem voreingestellten Zählschwellwert für den Zählwert übereinstimmt.
6. Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die ersten Speicherbereiche durch aufeinanderfolgende physikalische Adressen und die zweiten Speicherbereiche durch aufeinanderfolgende physikalische Adressen spezifiziert sind, und eine erste relative Adresse, die durch einen Differenzwert zwischen einer physikalischen Adresse des ersten Speicherbereichs, in dem die ersten Informationen enthalten sind, und einer physikalischen Startadresse des ersten Speicherbereichs repräsentiert wird, gleich einer zweiten relativen Adresse ist, die durch einen Differenzwert zwischen einer physikalischen Adresse des zweiten Speicherbereichs, in dem die den ersten Informationen zugeordneten zweiten Informationen gespeichert sind, und einer physikalischen Startadresse des zweiten Speicherbereichs repräsentiert wird.
7. Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit nach Anspruch 1, die ferner aufweist: einen Bestimmungskriteriumsinformationsspeicher, um in Verbindung mit den den ersten Informationen zugeordneten zweiten Informationen Bestimmungskriteriumsinformationen zu speichern, die ein vorgegebenes Bestimmungskriterium in Bezug auf einen durch die ersten Informationen angegebenen numerischen Wert angeben; und einen Determinator, um die ersten Informationen aus den ersten Speicherbereichen und die zweiten Informationen aus den zweiten Speicherbereichen zu erhalten und auf Basis der Bestimmungskriteriumsinformationen zu bestimmen, ob ein durch die erhaltenen ersten Informationen angegebener numerischer Wert das Bestimmungskriterium erfüllt.
8. Speicherprogrammierbare Steuerung, die aufweist: eine Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit, die einen Speicher, eine Ein-/Ausgabesteuerung, eine erste Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit einem ersten Gerät und zum Ausgeben eines von dem ersten Gerät eingegebenen ersten Signals an die Ein-/Ausgabesteuerung und eine zweite Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit einem zweiten Gerät und zum Ausgeben eines von dem zweiten Gerät eingegebenen zweiten Signals an die Ein-/Ausgabesteuerung aufweist; und eine Zentraleinheit, die auf den Speicher zugreifen kann, wobei die Ein-/Ausgabesteuerung aufweist: einen Triggergeber zur Erzeugung eines Triggersignals, einen ersten Protokollblock zum mit dem Triggersignal synchronisierten Speichern von ersten Informationen in vorgegebenen ersten Speicherbereichen des Speichers, wobei die ersten Informationen auf dem ersten Signal basieren, und einen zweiten Protokollblock zum mit dem Triggersignal synchronisierten Speichern von zweiten Informationen in vorgegebenen zweiten Speicherbereichen des Speichers in Zuordnung zu den ersten Informationen, wobei die zweiten Informationen auf dem zweiten Signal basieren.
9. Speicherprogrammierbare Steuerung nach Anspruch 8, wobei die Zentraleinheit einen Determinator aufweist, um die ersten Informationen aus den ersten Speicherbereichen des Speichers und die zweiten Informationen aus den zweiten Speicherbereichen des Speichers zu erhalten und um auf Basis von Bestimmungskriteriumsinformationen, die ein vorgegebenes Bestimmungskriterium in Bezug auf einen durch die ersten Informationen angegebenen numerischen Wert angeben, zu bestimmen, ob ein durch die erhaltenen ersten Informationen angegebener numerischer Wert das Bestimmungskriterium erfüllt.
10. Speicherprogrammierbare Steuerung nach Anspruch 9, wobei die Zentraleinheit, nachdem einzelne digitale Informationen und einzelne zweite Informationen, die für die Bestimmung durch den Determinator erforderlich sind, in den ersten Speicherbereichen und den zweiten Speicherbereichen gespeichert wurden, die einzelnen ersten Informationen aus den ersten Speicherbereichen und die einzelnen zweiten Informationen aus den zweiten Speicherbereichen gemeinsam erhält.
11. Prüfsystem, das aufweist: ein erstes Gerät; ein zweites Gerät; und eine speicherprogrammierbare Steuerung, die aufweist: eine Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit, die einen Speicher, eine Ein-/Ausgabesteuerung, eine erste Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit einem ersten Gerät und zum Ausgeben eines von dem ersten Gerät eingegebenen ersten Signals an die Ein-/Ausgabesteuerung und eine zweite Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit einem zweiten Gerät und zum Ausgeben eines von dem zweiten Gerät eingegebenen zweiten Signals an die Ein-/Ausgabesteuerung aufweist; und eine Zentraleinheit, die auf den Speicher zugreifen kann, wobei die Ein-/Ausgabesteuerung aufweist: einen Triggergeber zur Erzeugung eines Triggersignals, einen ersten Protokollblock zum mit dem Triggersignal synchronisierten Speichern von ersten Informationen in vorgegebenen ersten Speicherbereichen des Speichers, wobei die ersten Informationen auf dem ersten Signal basieren, und einen zweiten Protokollblock zum mit dem Triggersignal synchronisierten Speichern von zweiten Informationen in vorgegebenen zweiten Speicherbereichen des Speichers in Zuordnung zu den ersten Informationen, wobei die zweiten Informationen auf dem zweiten Signal basieren.
12. Prüfsystem nach Anspruch 11, wobei die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit ferner aufweist: einen Bestimmungskriteriumsinformationsspeicher, um in Verbindung mit den den ersten Informationen zugeordneten zweiten Informationen Bestimmungskriteriumsinformationen zu speichern, die ein vorgegebenes Bestimmungskriterium in Bezug auf einen durch die ersten Informationen angegebenen numerischen Wert angeben; und einen Determinator, um die ersten Informationen aus den ersten Speicherbereichen und die zweiten Informationen aus den zweiten Speicherbereichen zu erhalten und um auf Basis der Bestimmungskriteriumsinformationen zu bestimmen, ob ein numerischer Wert, der durch die erhaltenen ersten Informationen angegeben wird, das Bestimmungskriterium erfüllt.
13. Prüfsystem nach Anspruch 12, wobei das erste Gerät ein Laserabstandssensor ist, das zweite Gerät ein Drehgeber ist, das erste Signal ein Signal ist, das die Dicke eines Wafers repräsentiert, das zweite Signal ein Signal ist, das einen Drehwinkel des Wafers repräsentiert, der erste Protokollblock die ersten Informationen, die die Dicke des Wafers repräsentieren, in vorgegebenen ersten Speicherbereichen des Speichers mit dem Triggersignal synchronisiert speichert, wobei die ersten Informationen auf dem ersten Signal basieren, der zweite Protokollblock die zweiten Informationen, die den Drehwinkel des Wafers repräsentieren, mit dem Triggersignal synchronisiert in vorgegebenen zweiten Speicherbereichen des Speichers in Zuordnung zu den ersten Informationen speichert, wobei die zweiten Informationen auf dem zweiten Signal basieren, der Bestimmungskriteriumsinformationsspeicher in Verbindung mit den den ersten Informationen zugeordneten zweiten Informationen, die den Drehwinkel des Wafers repräsentieren, Bestimmungskriteriumsinformationen speichert, die ein vorgegebenes Bestimmungskriterium in Bezug auf einen durch die ersten Informationen angegebenen numerischen Wert angeben, der die Dicke des Wafers repräsentiert, und der Determinator die ersten Informationen aus den ersten Speicherbereichen und die zweiten Informationen aus den zweiten Speicherbereichen erhält und auf Basis der Bestimmungskriteriumsinformationen bestimmt, ob ein numerischer Wert, der die durch die erhaltenen ersten Informationen angegebene Dicke des Wafers repräsentiert, das Bestimmungskriterium erfüllt.
14. Prüfsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, das ferner aufweist: ein drittes Gerät, wobei die Ein-/Ausgabe-Steuerungseinheit ferner eine dritte Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit dem dritten Gerät und zum Ausgeben eines von dem dritten Gerät eingegebenen dritten Signals an die Ein-/Ausgangssteuerung aufweist und der Triggergeber einen Triggerblock zur Ausgabe des dritten Signals als Triggersignal umfasst.
15. Prüfsystem nach Anspruch 14, wobei das dritte Gerät ein Näherungssensor zum Erfassen einer Annäherung eines Wafers ist, und die dritte Eingangsschnittstelle mit dem dritten Gerät verbunden ist und das dritte Signal, bei dem es sich um ein von dem dritten Gerät eingegebenes Triggersignal handelt, an die Ein-/Ausgangssteuerung ausgibt.

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