清洗机台液位监控方法及监控装置与流程

本发明涉及半导体制造，尤其涉及一种清洗机台液位监控方法及监控装置。

背景技术：

1、半导体器件在制造过程中，晶圆的清洗以及器件结构的清洗是确保工艺洁净度的关键环节，直接影响半导体器件的性能和制造良率。清洗机台用于对晶圆以及器件结构进行清洗，所述清洗机台内通常配备有多个化学清洗槽，每个所述化学清洗槽内容纳有化学清洗液。为了确保清洗效果以及清洗工艺的顺利进行，需要对各个所述化学清洗槽内的液位进行精确控制。当前主要是依靠液位传感器直接对各所述化学清洗槽内的液位进行监测，当所述液位传感器监测到所述化学清洗槽内的液位超出设定范围时，系统会发出报警提示。

2、但是，当前仅依靠液位传感器监测化学清洗槽内的液位的方法，至少存在如下缺陷：一方面，液位传感器只能在所述化学清洗槽内的液位出现异常之后才会向系统发出报警信息，不能进行预警，一旦发生异常，则需要中断清洗流程，影响清洗机台的产能；另一方面，液位传感器只能监测所述化学清洗槽内的液位是否出现异常，不能对液位异常的原因进行排查，一旦出现异常，则需要工程师人工排查，效率较低，导致清洗机台的停机时间长。

3、因此，如何提前对清洗机台中的清洗槽的液位异常进行预警，减少清洗机台的停机时间，同时提高液位异常原因的排查效率，确保清洗机台的产能，是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种清洗机台液位监控方法及监控装置，用于提前对清洗机台中的清洗槽的液位异常进行预警，减少清洗机台的停机时间，同时提高液位异常原因的排查效率，确保清洗机台的产能。

2、根据一些实施例，本发明提供了一种清洗机台液位监控装置，清洗槽连接有若干补液管道和排液管道，所述补液管道安装有补液阀，所述排液管道安装有排液阀，所述清洗机台液位监控装置包括：

3、若干第一物理信号采集器，与所述补液阀连接，用于分别获取若干补液阀的补液实际物理动作信号；

4、若干第二物理信号采集器，与所述排液阀连接，用于分别获取若干排液阀的排液实际物理动作信号；

5、若干第一管道流量计，分别安装于若干所述补液管道，用于获取所述补液管道内的补液液体流动信号；

6、若干第二管道流量计，分别安装于若干所述排液管道，用于获取所述排液管道内的排液液体流动信号；

7、存储器，存储有所述补液阀的补液预设控制参数以及所述排液阀的排液预设控制参数；

8、比较器，连接所述第一物理信号采集器、所述第二物理信号采集器和所述存储器，用于判断是否所述补液实际物理动作信号与所述补液预设控制参数相同且所述排液实际物理动作信号与所述排液预设控制参数相同，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号；

9、控制器，连接所述第一物理信号采集器、所述第二物理信号采集器、所述第一管道流量计和所述第二管道流量计，所述控制器用于判断所述补液液体流动信号与所述补液实际物理动作信号和/或所述排液液体流动信号与所述排液实际物理动作信号是否匹配，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号。

10、根据另一些实施例，本发明还提供了一种清洗机台液位监控方法，包括如下步骤：

11、提供如上所述的清洗机台液位监控装置；

12、获取补液实际物理动作信号、排液实际物理动作信号、补液液体流动信号以及排液液体流动信号；

13、获取所述补液预设控制参数以及所述排液预设控制参数；

14、判断是否所述补液实际物理动作信号与所述补液预设控制参数相同且所述排液实际物理动作信号与所述排液预设控制参数相同，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号；

15、判断所述补液液体流动信号与所述补液实际物理动作信号是否匹配，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号；

16、判断所述排液液体流动信号与所述排液实际物理动作信号是否匹配，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号。

17、在一些实施例中，所述补液实际物理动作信号包括补液动作参数信号和补液时间参数信号，所述补液动作参数信号包括振动信号、位移信号和气压信号中的一种或者两种以上的组合，所述补液时间参数信号包括所述补液阀发生动作时的实际系统时间。

18、在一些实施例中，所述排液实际物理动作信号包括排液动作参数信号和排液时间参数信号，所述排液动作参数信号包括振动信号、位移信号和气压信号中的一种或者两种以上的组合，所述排液时间参数信号包括所述排液阀发生动作时的系统时间。

19、在一些实施例中，获取补液实际物理动作信号、排液实际物理动作信号、补液液体流动信号以及排液液体流动信号之后，还包括如下步骤：

20、对所述补液实际物理动作信号、所述排液实际物理动作信号、所述补液液体流动信号和所述排液液体流动信号进行放大处理。

21、在一些实施例中，判断是否所述补液实际物理动作信号与所述补液预设控制参数相同且所述排液实际物理动作信号与所述排液预设控制参数相同，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号的具体步骤包括：

22、所述补液预设控制参数包括预设补液间隔、预设单次补液持续时间以及预设时间段内的预设补液次数；

23、获取所述预设时间段内的所述补液实际物理动作信号，并计算得到实际补液间隔、实际单次补液持续时间以及所述预设时间段内的实际补液次数；

24、判断所述预设补液间隔与所述实际补液间隔和/或所述预设单次补液持续时间与所述实际单次补液持续时间和/或所述预设时间段内的预设补液次数与所述预设时间段内的实际补液次数之间的差值是否在阈值范围内，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号。

25、在一些实施例中，判断是否所述补液实际物理动作信号与所述补液预设控制参数相同且所述排液实际物理动作信号与所述排液预设控制参数相同，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号的具体步骤包括：

26、所述排液预设控制参数包括预设排液间隔、预设单次排液持续时间以及预设时间段内的预设排液次数；

27、获取所述预设时间段内的所述排液实际物理动作信号，并计算得到实际排液间隔、实际单次排液持续时间以及所述预设时间段内的实际排液次数；

28、判断所述预设排液间隔与所述实际排液间隔和/或所述预设单次排液持续时间与所述实际单次排液持续时间和/或所述预设时间段内的预设排液次数与所述预设时间段内的实际排液次数之间的差值是否在阈值范围内，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号。

29、在一些实施例中，还包括：

30、根据所述清洗槽内的清洗液的损耗速度以及所述清洗槽内的所述清洗液的预设阈值计算得到所述预设补液间隔、所述预设单次补液持续时间以及所述预设时间段内的预设补液次数，其中，所述清洗槽内的清洗液的损耗速度包括所述清洗液的挥发速度、清洗过程中清洗液被晶圆的带走速度。

31、在一些实施例中，判断所述补液液体流动信号与所述补液实际物理动作信号是否匹配，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号的具体步骤包括：

32、根据所述补液实际物理动作信号判断在所述补液阀处于关闭状态的条件下，是否检测到所述补液液体流动信号，若是，则确认所述补液阀内漏，并发出所述清洗槽的液位预警信号。

33、在一些实施例中，判断所述排液液体流动信号与所述排液实际物理动作信号是否匹配，若否，则发出所述清洗槽的液位预警信号的具体步骤包括：

34、根据所述排液实际物理动作信号判断在所述排液阀处于关闭状态的条件下，是否检测到所述排液液体流动信号，若是，则确认所述排液阀内漏，并发出所述清洗槽的液位预警信号。

35、本发明提供的清洗机台液位监控方法及监控装置，由于补液阀和排液阀的阀门动作异常往往先于液位异常出现，且补液阀和排液阀中任一者的阀门动作异常是导致清洗槽内液位异常的主要原因，因此，通过获取补液阀的补液实际物理动作信号、排液阀的排液实际物理动作信号、所述补液阀的补液预设控制参数以及所述排液阀的排液预设控制参数，通过将获取的补液实际物理动作信号与所述补液预设控制参数进行对比，并将所述排液实际物理动作信号与所述排液预设控制参数进行对比，当所述补液物理动作信号与所述补液预设控制参数之间存在差异或者所述排液物理动作信号与所述排液预设控制参数之间存在差异时，则发出所述清洗槽的液位预警信号，实现了提前预警，在所述清洗槽内的实际液位出现超标之前预警，便于工作人员及时采取措施，提前进行干预，从而能够减少所述清洗机台的停机时间，提高所述清洗机台的产能。而且，本发明中获取了补液阀的补液实际物理动作信号、排液实际物理动作信号、所述补液阀的补液预设控制参数以及所述排液阀的排液预设控制参数，从而在出现所述液位预警信号之后，能够根据获取的所述补液实际物理动作信号、所述排液实际物理动作信号、所述补液预设控制参数和所述排液预设控制参数进行数据追溯，便于事后进行分析和预测性维护，以提高液位异常原因的排查效率。

36、而且，本发明还获取了补液管道的补液液体流动信号以及排液管道的排液液体流动信号，通过判断所述补液液体流动信号与所述补液实际物理动作信号是否匹配，来确定补液阀是否存在内漏问题，并通过判断所述排液液体流动信号与所述排液实际物理动作信号是否匹配，来确认排液阀是否存在内漏问题。同时，通过补液实际物理动作信号、排液实际物理动作信号、补液液体流动信号以及排液液体流动信号的同步采集，能够实现多维数据交叉验证，不仅能实现清洗槽液位的提前预警，还能够缩短故障排查时间，从而进一步有助于缩短清洗机台的停机时间，确保清洗机台的产能。

37、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。