储液槽储液状态侦测方法及装置与流程

文档序号:25535148发布日期:2021-06-18 20:28来源:国知局
储液槽储液状态侦测方法及装置与流程

本发明涉及集成电路制造领域,尤其涉及一种储液槽储液状态侦测方法及装置。



背景技术:

在某些半导体机台中,需要利用液体对半导体器件进行清洗或干燥处理。通常,需要监测储液槽内的液体的储液状态,以判断是否满足要求。所述液体的储液状态包括满(full)和空(empty)两种。通常,利用传感器来侦测干燥槽中液体的储液状态,在实际应用中,经常会出现传感器侦测错误而触发机台误报警的情况。

机台误报警的缺点在于,一方面会导致半导体器件停留在储液槽内,影响到半导体器件的处理;另一方面会导致半导体机台停机次数增加,降低生产效率。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,提供一种储液槽储液状态侦测方法及装置,其能够避免半导体机台误报警,避免影响半导体器件的处理,且能够提高半导体器件的处理效率,进而提高生产效率。

为了解决上述问题,本发明提供了一种储液槽储液状态侦测方法,所述储液状态包括第一状态及第二状态,所述方法包括:当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,对所述储液槽进行测量,获得第一光检测值,并判断所述第一光检测值是否大于第一预设值,若是,则判定所述储液状态为第一状态;当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,对所述储液槽进行测量,获取第二光检测值,并判断所述第二光检测值是否小于第二预设值,若是,则判定所述液位为第二状态;其中,所述第一预设值小于所述第二预设值。

进一步,根据所述储液槽内的液体的折射率,调整所述第一预设值和所述第二预设值。

进一步,根据所述储液槽内的液体的黏度,调整所述第一预设值和第二预设值。

进一步,所述第一状态设置为所述储液槽内的液体为低液位时的状态,所述第二状态设置为所述储液槽内的液体为高液位时的状态。

进一步,所述第一光检测值大于所述第二光检测值。

进一步,所述第一光检测值及所述第二光检测值为设置于所述储液槽预设位置处的光纤传感器检测的反射光的光强。

进一步,所述方法进一步包括:当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,通过设置于所述储液槽预设位置处的光纤传感器获得第一反射光强,将所述第一反射光强与所述光纤传感器的总光强的比值作为所述第一光检测值;当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,通过所述光纤传感器获得第二反射光强,将所述第二反射光强与所述光纤传感器的总光强的比值作为所述第二光检测值。

进一步,当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,对所述储液槽进行测量,获得第一光检测值,并判断所述第一光检测值是否大于第一预设值,若否,则判定所述储液状态不是第一状态,发出警报;当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,对所述储液槽进行测量,获取第二光检测值,并判断所述第二光检测值是否小于第二预设值,若否,则判定所述液位不是第二状态,发出警报。

本发明还提供一种用于上述的侦测方法的侦测装置,其包括:光纤传感器,设置于所述储液槽的预设位置处,用于当需要侦测所述储液状态是否为第一状态或第二状态时对所述储液槽进行光测量;检测器,包括第一通道及第二通道,当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,所述第一通道与所述光纤传感器电连接,用于获取第一光检测值,当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,所述第二通道与所述光纤传感器电连接,用于获取第二光检测值;控制器,与所述检测器电连接,用于当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,判断所述第一光检测值是否大于第一预设值,当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,判断所述第二光检测值是否小于第二预设值,其中,所述第一预设值小于所述第二预设值。

进一步,所述预设位置设置为,当所述储液槽储液状态为第一状态时,所述光纤传感器的传感端面位于所述储液槽的液面之上,当所述储液槽储液状态为第二状态时,所述光纤传感器的传感端面位于所述储液槽的液面之下。

本发明的优点在于,在判断所述储液槽的储液状态时采用不同的预设值作为参考依据,避免了现有技术中采用同一预设值作为参考依据而带来的误报警,避免影响半导体器件的处理,且大大减少了半导体机台停机次数,大大提高了生产效率。

附图说明

图1a~图1d为现有技术中光纤传感器的测量原理;

图2是本发明储液槽储液状态侦测方法的第一具体实施方式的流程示意图;

图3a及图3b是本发明储液槽储液状态侦测方法的第一具体实施方式的侦测原理示意图;

图4是本发明侦测装置的一具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的储液槽储液状态侦测方法及装置的具体实施方式做详细说明。

在某些半导体机台中,储液槽的储液状态通常仅采用一个传感器来侦测。例如,在fc3100机台中,其减压干燥系统的储液槽的储液状态仅利用一个光纤传感器来侦测。光纤传感器依靠光的发射原理来触发传感器的开关状态。具体地说,当光纤传感器端面的探头位于空气中时,由光纤传导的光线在探头处发生全反射,当光纤传感器的探头位于液体内时,由光纤传导的光线在探头处部分发生反射,部分发生折射进入液体。在该两种情况下,接收的反射光强产生差异,从而达到检测液位的效果。通常,当接收的反射光强大于一预设值时,判断所述储液槽的储液状态为空,当接收的反射光强小于所述预设值时,判断所述储液槽的储液状态为满。

在实际应用中,利用光纤传感器测量储液状态并不理想,经常出现机台误报警的情况,影响半导体器件的处理,且会降低生产效率。经研究,发明人发现,机台误报警存在如下两种情况。

请参阅图1a及图1b,当储液槽10的储液状态为空时,即储液槽10内无液体,或者液体的液面为低液面,光纤传感器的探头位于空气中,光纤传输的光线(如图1a中箭头所示)在探头处产生全反射,此时,可根据反射光强大于预设值判断所述储液槽处于空状态;而在该状态下,若有冷凝的液滴或未完全干燥的液滴附着在所述探头上,如图1b所示,光纤传输的光线(如图1b中箭头所示)在探头处部分产生反射,部分产生折射,则反射光强会降低,当反射光强小于所述预设值时,机台判断所述储液槽的储液状态不是空,进而发出警报,造成误报警。

请参阅图1c及图1d,当储液槽10的储液状态为满时,即储液槽10内充满液体,或者液体的液面为高液面,光纤传感器的探头位于液体中,光纤传输的光线(如图1c中箭头所示)在探头处部分产生反射,部分产生折射进入液体中,此时,可根据反射光强小于预设值判断所述储液槽10处于满状态;而在该状态下,若有气泡附着在所述探头上,如图1d所示,光纤传输的光线(如图1d中箭头所示)在探头处会产生全反射,则反射光强会增加,当反射光强大于所述预设值时,机台判断所述储液槽的储液状态不是满,进而发出警报,造成误报警。

鉴于上述原因,本发明提供了一种储液槽储液状态侦测方法,其能够降低半导体机台误报警的几率,提高生产效率。

图2是本发明储液槽储液状态侦测方法的第一具体实施方式的流程示意图,请参阅图2,所述储液状态包括第一状态及第二状态,其中,所述第一状态设置为所述储液槽内的液体为低液位时的状态,所述第二状态设置为所述储液槽内的液体为高液位时的状态。对于储液槽而言,当将储液槽内的液体排出后,在后续的工艺制程中,需要侦测储液槽是否处于第一状态,以避免影响后续的工艺制程,当向储液槽内填充液体后,在后续的工艺制程中,需要侦测储液槽是否处于第二状态,以避免影响后续的工艺制程。

本发明储液槽储液状态侦测方法包括:

当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,对所述储液槽进行测量,获得第一光检测值,并判断所述第一光检测值是否大于第一预设值,若是,则判定所述储液状态为第一状态。当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,对所述储液槽进行测量,获取第二光检测值,并判断所述第二光检测值是否小于第二预设值,若是,则判定所述储液状态为第二状态。

当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,采用设置于所述储液槽预设位置处的光纤传感器对所述储液槽进行测量,获得反射光强,所述反射光强作为所述第一光检测值。判断所述第一光检测值是否大于第一预设值,若是,则判定所述储液槽的所述储液状态为第一状态。进一步,在该具体实施方式中,所述方法还包括,判断所述第一光检测值是否大于第一预设值,若否,则判定所述储液状态不是第一状态,发出警报,提醒操作人员进行检查。

当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,采用设置于所述储液槽预设位置处的光纤传感器对所述储液槽进行测量,获得反射光强,所述反射光强作为所述第二光检测值。判断所述第二光检测值是否小于第二预设值,若是,则判定所述储液槽的所述储液状态为第二状态。进一步,在该具体实施方式中,所述方法还包括,判断所述第二光检测值是否小于第二预设值,若否,则判定所述储液状态不是第二状态,发出警报,提醒操作人员进行检查。

其中,所述第一预设值小于所述第二预设值。也就是说,在判断所述储液槽的储液状态是否为第一状态时,采用较小的预设值,在判断所述储液槽的储液状态是否为第二状态时,采用较大的预设值,则可避免采用同一预设而造成的误报警。

图3a及图3b是本发明储液槽储液状态侦测方法的第一具体实施方式的侦测原理示意图,其中,横坐标为时间,纵坐标为光强。

请参阅图3a,当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,获取反射光强作为所述第一光检测值,反射光强曲线如图3a中实线所示。若所述第一光检测值大于第一预设值a,则判定所述储液槽的所述储液状态为第一状态,若否,则判定所述储液状态不是第一状态,发出警报,提醒操作人员进行检查。而当有冷凝的液滴或未完全干燥的液滴附着在所述探头上时(如图1b所示),虽然反射光强降低,但是由于所述第一预设值较小,反射光强并未低于所述第一预设值,依然判定所述储液槽的所述储液状态为第一状态,不会发生误报警的情况。

请参阅图3b,当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,获取反射光强作为所述第一光检测值,反射光强曲线如图3b中实线所示。若所述第二光检测值小于第二预设值b,则判定所述储液槽的所述储液状态为第二状态,若否,则判定所述储液状态不是第二状态,发出警报,提醒操作人员进行检查。而当有气泡附着在所述探头上时(如图1d所示),虽然反射光强增大,但是由于所述第二预设值较大,反射光强依然小于所述第二预设值b,依然判定所述储液槽的所述储液状态为第二状态,不会发生误报警的情况。

本发明储液槽储液状态侦测方法在判断所述储液槽的储液状态时采用不同的预设值作为参考依据,避免了现有技术中采用同一预设值作为参考依据而带来的误报警,避免影响半导体器件的处理,且大大减少了半导体机台停机次数,大大提高了生产效率。

进一步,在本具体实施方式中,为了提高所述侦测方法的灵敏度,所述第一预设值a可为所述光纤传感器的探头全部位于液面下时的反射光强,所述第二预设值b可为所述光纤传感器的探头全部位于液面上时的反射光强。进一步,所述第一预设值a及第二预设值b可为多次测量的反射光强的平均值。

进一步,在本具体实施方式中,由于所述第一状态为低液位状态,所述第二状态为高液位状态,则所述第一光检测值大于所述第二光检测值。

进一步,由于不同液体对于光的折射率不一样,因此,可根据储液槽内储存的液体的折射率动态调整第一预设值和第二预设值,以减少误报警,并提高检测准确度。例如,对于折射率较大的液体,可适当降低所述第一预设值及所述第二预设值,以减少误报警,并提高检测准确度;对于折射率较小的液体,可适当提高所述第一预设值及所述第二预设值,以减少误报警,并提高检测准确度。

进一步,不同液体的黏度可能不同,同一种液体的黏度也可能不同,而黏度会影响液体在探头表面形成的液滴或者气泡的难易程度,例如,液体黏度越大,在液体排出后,越容易在探头表面形成液滴;液体黏度越大,气泡越不容易排出,当探头位于液体内时,气泡越容易附着在探头表面。因此,可根据所述储液槽内的液体的黏度,调整所述第一预设值和第二预设值,以减少误报警,并提高检测准确度。例如,对于黏度较大的液体,可适当降低所述第一预设值及提高所述第二预设值,以减少误报警,并提高检测准确度;对于黏度较小的液体,可适当提高所述第一预设值及降低所述第二预设值,以减少误报警,并提高检测准确度。

在本发明第一具体实施方式中,采用反射光强作为第一光检测值及第二光检测值,而本发明还提供一第二具体实施方式,与第一具体实施方式不同的是,在第二具体实施方式中,采用反射光强与所述光纤传感器的总光强的比值作为所述第一光检测值及第二光检测值。

具体地说,在第二具体实施方式中,本发明储液槽储液状态侦测方法包括:

当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,通过设置于所述储液槽预设位置处的光纤传感器获得第一反射光强,将所述第一反射光强与所述光纤传感器的总光强的比值作为所述第一光检测值;判断所述第一光检测值是否大于第一预设值,若是,则判定所述储液状态为第一状态。进一步,在该具体实施方式中,所述方法还包括,判断所述第一光检测值是否大于第一预设值,若否,则判定所述储液状态不是第一状态,发出警报,提醒操作人员进行检查。

当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,通过所述光纤传感器获得第二反射光强,将所述第二反射光强与所述光纤传感器的总光强的比值作为所述第二光检测值。判断所述第二光检测值是否小于第二预设值,若是,则判定所述储液槽的所述储液状态为第二状态。进一步,在该具体实施方式中,所述方法还包括,判断所述第二光检测值是否小于第二预设值,若否,则判定所述储液状态不是第二状态,发出警报,提醒操作人员进行检查。

其中,所述总光强为所述光纤传感器通过光纤传输的入射光的光强。

在该具体实施方式中,由于所述第一光检测值及所述第二光检测值为一比值,则所述第一预设值及所述第二预设值为百分数。进一步,所述第一预设值的范围为20%~30%,所述第二预设值的范围为70%~80%。

例如,所述第一预设值为25%,则当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,通过设置于所述储液槽预设位置处的光纤传感器获得第一反射光强,将所述第一反射光强与所述光纤传感器的总光强的比值作为所述第一光检测值;判断所述第一光检测值是否大于25%,若是,则判定所述储液状态为第一状态,若否,则判定所述储液状态不是第一状态,发出警报,提醒操作人员进行检查。

再例如,所述第二预设值为75%,则当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,通过设置于所述储液槽预设位置处的光纤传感器获得第二反射光强,将所述第二反射光强与所述光纤传感器的总光强的比值作为所述第二光检测值;判断所述第二光检测值是否小于75%,若是,则判定所述储液状态为第二状态,若否,则判定所述储液状态不是第二状态,发出警报,提醒操作人员进行检查。

本发明第二具体实施方式防止误报警的原理与第一具体实施方式防止误报警的原理相同。具体地说,当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,若有冷凝的液滴或未完全干燥的液滴附着在所述探头上时(如图1b所示),第一反射光强降低,第一反射光强与总光强的比值(即第一光检测值)也降低,但是由于所述第一预设值较小,第一光检测值并未低于所述第一预设值,依然判定所述储液槽的所述储液状态为第一状态,不会发生误报警的情况。当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,若有气泡附着在所述探头上时(如图1d所示),第二反射光强增大,第二反射光强与总光强的比值(即第二光检测值)也增大,但是由于所述第二预设值较大,第二光检测值依然小于所述第二预设值b,依然判定所述储液槽的所述储液状态为第二状态,不会发生误报警的情况。

本发明还提供一种用于上述的侦测方法的侦测装置。请参阅图4,其为本发明侦测装置的一具体实施方式的结构示意图,本发明侦测装置包括光纤传感器40、检测器50及控制器60。

所述光纤传感器40设置于所述储液槽10的预设位置处,用于当需要侦测所述储液槽10的储液状态是否为第一状态或第二状态时对所述储液槽10进行光测量。具体地说,所述光纤传感器40具有探头,测量所述探头处的反射光强以实现所述光测量。

其中,所述预设位置设置为,当所述储液槽10的储液状态为第一状态时,所述光纤传感器40的传感端面位于所述储液槽10的液面之上,当所述储液槽10储液状态为第二状态时,所述光纤传感器40的传感端面位于所述储液槽的液面之下。

所述检测器50包括第一通道及第二通道,当需要侦测所述储液槽的储液状态是否为第一状态时,所述第一通道与所述光纤传感器40电连接,用于获取第一光检测值,当需要侦测所述储液槽的储液状态是否为第二状态时,所述第二通道与所述光纤传感器40电连接,用于获取第二光检测值。所述第一光检测值及所述第二光检测值可为反射光强,也可为反射光强与总光强的比值。

所述控制器60与所述检测器50电连接,用于当需要侦测所述储液状态是否为第一状态时,判断所述第一光检测值是否大于第一预设值,当需要侦测所述储液状态是否为第二状态时,判断所述第二光检测值是否小于第二预设值,其中,所述第一预设值小于所述第二预设值。

本发明侦测装置通过检测器的第一通道及第二通道分别获取第一光检测值及第二光检测值,并将第一预设值及第二预设值分别作为第一光检测值及第二光检测值的参考值,从而实现储液槽的第一状态与第二状态的分别判断,避免了现有技术中判断储液槽处于第一状态或第二状态时采用同一预设值而带来的误报警的情况,避免影响半导体器件的处理,且能够避免半导体机台停机而造成的生产效率下降的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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