一种光源衰减监测方法、系统、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及半导体集成电路制造，具体涉及一种光源衰减监测方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在半导体芯片制造工艺中，光刻是必不可少的关键环节，光刻技术是一种精密的微细加工技术。目前，基于紫外线光源的光刻机大多以高压汞灯作为曝光光源。随着汞灯的使用时间的增加，其输出光的能量会逐渐减弱，即光强衰减，从而导致在光刻形成的图形关键尺寸产生偏差并逐渐增大，直接影响光刻精度。

2、为确保光刻质量，工程师需要定期对曝光装置光源的光强度进行测试，以监控光源的均匀性和光强度变化情况。当测试测量的光强度低于预定阈值时，可以判断该光源已衰减至需要更换的水平。但是，这种定期进行的人工作业测试方法，不仅费时费力，且不利于提高机台的产能，无法满足半导体制造对光刻质量与效率的高标准要求。

3、因此，亟需一种新的光源衰减监测方法，该方法可以自动、连续地对光源的衰减状态进行监测与判断，当光源衰减至临界水平时，能够及时发出更换提示，从而指导光源的使用与维护，保证光刻过程中的质量与效率。

技术实现思路

1、本技术提供一种光源衰减监测方法、系统、电子设备及存储介质，用实时监测光源衰减情况，及时更换已衰减至需要更换的水平的光源设备，提高光刻过程中的质量与效率。

2、第一方面，本技术提供了一种光源衰减监测方法，方法包括：

3、获取训练完备的光源衰减预测模型；

4、获取光源设备的设备信息和光源设备的运行数据；

5、将设备信息和运行数据输入光源衰减预测模型，得到光源设备的衰减预测值；

6、根据衰减预测值，确定光源设备的剩余使用时长；

7、当剩余使用时长小于预设的阈值时，发出预警信号；

8、获取光源设备每次使用时的使用功耗，并基于使用功耗和预设的功耗阈值，发出预警信号。

9、通过采用上述技术方案，通过获取训练完备的光源衰减预测模型，并实时输入光源设备的运行数据，可以实现对光源衰减状态的实时监测与评估。具体来说，光源设备运行数据与设备信息被输入预测模型，以获得光源当前的衰减预测值。该预测值可以反映光源衰减状态，并据此计算出光源的剩余使用时长。同时，也可以检测光源的实时功耗。当预测剩余使用时长或检测功耗低于对应预设阈值时，可立即发出预警信号。相较于传统的定期人工测试光源衰减的方式，该光源衰减监测方法通过构建预测模型并实时输入运行数据，实现了对光源衰减的实时连续监测和预警。这种实时监测方式不依赖定期人工测试，降低了测试成本和设备占用，且可以随时评估光源状态，及时发出预警。这样既确保了光源使用质量，也提高了检测效率。

10、可选的，获取训练完备的光源衰减预测模型，包括：

11、根据预设的光源衰减样本数据，通过最小二乘法以及多项式回归算法对光源衰减样本数据进行拟合处理，得到拟合处理后的光源衰减样本数据，并基于拟合处理后的光源衰减样本数据，构建光源衰减预测模型，其中，光源衰减样本数据包括：光源设备运行样本数据、多个光源设备的设备信息和设备光源衰减数据。

12、通过采用上述技术方案，根据预设的光源衰减样本数据，应用最小二乘法和多项式回归算法对样本数据进行拟合处理，以获得拟合后的样本数据。然后基于拟合处理后的数据构建光源衰减预测模型。其中，光源衰减样本数据可以包含光源设备的运行数据、设备信息以及光源衰减数据。通过对实际的光源衰减样本数据进行拟合和模型构建，可以使所建立的预测模型更加准确地反映真实光源的衰减规律。相较于直接建立理论模型，这种基于样本数据拟合的方法能够构建出更贴近实际情况的预测模型。在获取训练完备并且拟合精度高的预测模型后，将光源的实时运行数据输入该模型，可以实现对光源当前衰减状态的准确预测。相比传统的人工测试，这种模型预测方式，既省去了大量人力物力，又实现了对光源衰减过程的持续评估、监控和预警。因此，该种基于样本数据拟合和模型预测的监测方式，可以大幅提高光源衰减判断的效率和质量，既降低了成本，又使评估更加及时，对保证光源使用寿命和性能具有重要作用。

13、可选的，根据预设的光源衰减样本数据，通过最小二乘法以及多项式回归算法对光源衰减样本数据进行拟合处理，得到拟合处理后的光源衰减样本数据，并基于拟合处理后的光源衰减样本数据，构建光源衰减预测模型，包括：

14、将预设的光源衰减样本数据基于变压器设备信息进行分类，将变压器设备信息相同的光源衰减样本数据归为一类；

15、通过最小二乘法以及多项式回归算法对设备信息相同的光源衰减样本数据进行拟合处理，得到拟合处理后的光源衰减样本数据；

16、根据拟合处理后的光源衰减样本数据，构建设备信息对应的光源衰减预测模型。

17、通过采用上述技术方案，将预设的光源衰减样本数据按照设备信息进行分类，使同一类型设备信息的样本数据归为一类。然后对各类设备的样本数据分别进行拟合处理，以获取拟合后的样本数据。基于不同设备类型拟合后的数据，可以构建相应的、适用于该设备的光源衰减预测模型。这种按设备信息分类建模的方法，可以使构建的预测模型更加符合不同类型光源设备的实际衰减规律。相较直接对全部样本建模，这种分类方式使每个型号设备都拥有专属的预测模型，能够实现对不同光源衰减特征的精确拟合。在获得针对各设备的衰减预测模型后，输入实时运行数据，可以准确监测各型号光源的实时衰减状态，评估剩余寿命，并在达到预警条件时发出提示。这种基于设备特定模型的监测方式，实现了对复杂光源中每个器件的可靠预测，既确保了检测质量，又提高了效率。

18、可选的，根据衰减预测值，确定光源设备的剩余使用时长，包括：

19、获取光源设备的光源强度阈值，并根据衰减预测值和光源强度阈值，确定光源设备的剩余使用时长。

20、通过采用上述技术方案，获取光源设备的光源强度阈值，并将该阈值与模型预测得到的当前光源衰减预测值结合，根据二者的数值确定光源的剩余使用时长。这里通过预先规定光源强度的容许最小阈值，并结合模型对当前光强度的预测，可以直接计算出光源从当前到最小可用状态的剩余时间。这种基于预测模型和预设阈值的剩余时间计算，实现了对光源使用寿命的量化评估。相较于传统的等待光源损坏再更换方式，这种主动评估剩余使用时长的监测机制，可以让设备在光源衰减至下限之前，有充分的时间安排更换。这样既避免了光源突然损坏的风险，也确保了光源在丢弃前的充分利用，降低了更换成本，对保证设备正常运行非常关键。

21、可选的，获取光源设备每次使用时的使用功耗，并基于使用功耗和预设的功耗阈值，发出预警信号，包括：

22、当光源设备每次使用时的使用功耗，小于预设的功耗阈值时，发出预警信号；

23、当剩余使用时长小于预设的剩余使用时长时，发出预警信号。

24、通过采用上述技术方案，在监测光源衰减的同时，还可以实时监测光源的使用功耗。具体来说，每次使用光源设备后，获取其使用功耗；并与预设的功耗阈值进行比较，当使用功耗低于阈值时，发出预警信号。同时，也可以根据预先计算的光源剩余使用时长，判断其是否低于预设时长阈值，如果是，则发出预警。这种结合功耗监测和使用寿命监测的预警机制，实现了从两个维度对光源状态的全面评估。光源功耗的下降也可以反映其损耗情况，通过双重监测手段可以使故障预警更加准确可靠。与直接更换光源不同，这种定量预警方式可以事先通知设备更换时间，避免了突发的光源损坏。同时，也更充分地使用了光源的寿命，降低了频繁更换的维护成本。综上，该技术方案实现了对光源衰减的多维度实时监测，可以准确预判光源故障，并提前发出更换提醒。这种主动预警机制，显著提升了光源设备的使用效率与安全性，对保证光源质量非常关键。

25、可选的，确定预设的功耗阈值，包括：

26、获取光源设备的光源衰减达到阈值时的功耗数据，并根据功耗数据确定预设的功耗阈值。

27、通过采用上述技术方案，获取光源衰减达到预定阈值时的功耗数据，也就是光源处于故障临界状态时的功耗读数。将这一临界功耗数据作为功耗的下限阈值，以供光源功耗实时监测时判断是否低于阈值。

28、通过这种获取实际光源衰减临界状态下的功耗数值来确定阈值，可以使所设定的功耗阈值更加准确地反映光源衰减至极限时的功耗水平。相较简单预设一个经验值，这种主动获取阈值的方式可以大幅提高功耗阈值判据的有效性。

29、在取得真实可靠的功耗阈值后，光源运行时实时检测功耗并与阈值比较，可以准确判断光源是否已接近损耗极限，及时发出预警。这种基于真实临界功耗确定阈值的监测机制，可大幅提升光源故障预警的准确性与可靠性，对保障设备正常运行非常关键。

30、可选的，光源强度阈值为光刻最低要求光源强度。

31、通过采用上述技术方案，在获得光刻过程中光源的最低可用光强度阈值后，该技术方案通过建立光源衰减预测模型并实时输入光源运行参数，可以持续预测光源当前的光强度衰减值。将该预测衰减值与预设的最低光强度阈值进行对比，当预测衰减值接近或低于阈值时，可以判断光源已经接近或达到了光刻的最低可用状态，从而准确预判光源的剩余寿命，及时发出更换提示。

32、这种基于对比预测结果与预设阈值的光源损耗判断方式，可以确保在光源衰减至不适合光刻过程要求之前完成更换，从而保证光刻的质量和效率。相较传统的等待光源损坏再更换的方式，这种主动预判机制更加高效可靠，确保光刻过程中的光源质量，对提高产量至关重要。

33、在本技术的第二方面提供了光源衰减监测系统，包括：

34、模型获取模块，用于获取训练完备的光源衰减预测模型；

35、数据获取模块，用于获取光源设备的设备信息和光源设备的运行数据；

36、衰减预测值获取模块，用于将设备信息和运行数据输入光源衰减预测模型，得到光源设备的衰减预测值；

37、剩余使用时长确定模块，用于根据衰减预测值，确定光源设备的剩余使用时长；

38、第一预警信号模块，用于当剩余使用时长小于预设的阈值时，发出预警信号；

39、第二预警信号模块，用于获取光源设备每次使用时的使用功耗，并基于使用功耗和预设的功耗阈值，发出预警信号。

40、在本技术的第三方面提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

41、在本技术的第四方面提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、用户接口及网络接口，存储器用于存储指令，用户接口和网络接口用于给其他设备通信，处理器用于执行存储器中存储的指令，以使电子设备执行上述的方法步骤。

42、综上，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

43、1、本技术通过获取训练完备的光源衰减预测模型，并实时输入光源设备的运行数据，可以实现对光源衰减状态的实时监测与评估。具体来说，光源设备运行数据与设备信息被输入预测模型，以获得光源当前的衰减预测值。该预测值可以反映光源衰减状态，并据此计算出光源的剩余使用时长。同时，也可以检测光源的实时功耗。当预测剩余使用时长或检测功耗低于对应预设阈值时，可立即发出预警信号。相较于传统的定期人工测试光源衰减的方式，该光源衰减监测方法通过构建预测模型并实时输入运行数据，实现了对光源衰减的实时连续监测和预警。这种实时监测方式不依赖定期人工测试，降低了测试成本和设备占用，且可以随时评估光源状态，及时发出预警。这样既确保了光源使用质量，也提高了检测效率。

44、2、本技术根据预设的光源衰减样本数据，应用最小二乘法和多项式回归算法对样本数据进行拟合处理，以获得拟合后的样本数据。然后基于拟合处理后的数据构建光源衰减预测模型。其中，光源衰减样本数据可以包含光源设备的运行数据、设备信息以及光源衰减数据。通过对实际的光源衰减样本数据进行拟合和模型构建，可以使所建立的预测模型更加准确地反映真实光源的衰减规律。相较于直接建立理论模型，这种基于样本数据拟合的方法能够构建出更贴近实际情况的预测模型。在获取训练完备并且拟合精度高的预测模型后，将光源的实时运行数据输入该模型，可以实现对光源当前衰减状态的准确预测。相比传统的人工测试，这种模型预测方式，既省去了大量人力物力，又实现了对光源衰减过程的持续评估、监控和预警。因此，该种基于样本数据拟合和模型预测的监测方式，可以大幅提高光源衰减判断的效率和质量，既降低了成本，又使评估更加及时，对保证光源使用寿命和性能具有重要作用。

45、3、本技术将预设的光源衰减样本数据按照设备信息进行分类，使同一类型设备信息的样本数据归为一类。然后对各类设备的样本数据分别进行拟合处理，以获取拟合后的样本数据。基于不同设备类型拟合后的数据，可以构建相应的、适用于该设备的光源衰减预测模型。这种按设备信息分类建模的方法，可以使构建的预测模型更加符合不同类型光源设备的实际衰减规律。相较直接对全部样本建模，这种分类方式使每个型号设备都拥有专属的预测模型，能够实现对不同光源衰减特征的精确拟合。在获得针对各设备的衰减预测模型后，输入实时运行数据，可以准确监测各型号光源的实时衰减状态，评估剩余寿命，并在达到预警条件时发出提示。这种基于设备特定模型的监测方式，实现了对复杂光源中每个器件的可靠预测，既确保了检测质量，又提高了效率。