CMP设备的死机报警方法及其装置.pdf

本发明公开了一种CMP设备的死机报警方法，所述CMP设备包括至少一个研磨台，每个研磨台具有至少一路研磨液管道，每路研磨液管道都具有一个终端阀门，所述终端阀门仅在该路研磨液管道排放研磨液或纯水时开启，所述方法监测所述CMP设备的所有研磨台的所有研磨液管道的终端阀门，从所有终端阀门均为关闭时开始计时，当所有终端阀门均为关闭的状态持续到预设时间时，即发出报警信号。为此，本发明还公开了一种实施上述方法的CMP设备的死机报警装置。本发明完善了CMP设备的自动报警功能，降低了CMP设备的使用风险和故障率

1.  一种CMP设备的死机报警方法，所述CMP设备包括至少一个研磨台，每个研磨台具有至少一路研磨液管道，每路研磨液管道都具有一个终端阀门，所述终端阀门仅在该路研磨液管道排放研磨液或纯水时开启，其特征是：所述方法监测所述CMP设备的所有研磨台的所有研磨液管道的终端阀门，从所有终端阀门均为关闭时开始计时，当所有终端阀门均为关闭的状态持续到预设时间时，发出报警信号。

2.  根据权利要求1所述的CMP设备的死机报警方法，其特征是：在预设时间内有一个或多个终端阀门开启，则从下一次所有终端阀门均为关闭的时刻重新计时。

3.  根据权利要求1所述的CMP设备的死机报警方法，其特征是：所述的预设时间大于等于所述CMP设备作业时的研磨液排放周期，也大于等于所述CMP设备待机时的纯水排放周期。

4.  根据权利要求2所述的CMP设备的死机报警方法，其特征是：所述的预设时间为5分钟。

5.  一种实施权利要求1所述方法的CMP设备的死机报警装置，所述终端阀门关闭时的驱动信号为低电平，开启时的驱动信号为高电平，其特征是：所述装置包括：
逻辑或电路，所述CMP设备的所有研磨台的所有研磨液管道的终端阀门的驱动信号均作为该电路的输入；
定时电路，所述逻辑或电路的输出作为定时电路的输入，所述定时电路在输入由高电平变为低电平时开始计时，在输入由低电平变为高电平时停止计时并清零，同时输出高电平；在计时到达预设时间后输入始终为低电平时，计时自动停止并清零，同时输出低电平；
逻辑非电路，所述定时电路的输出作为逻辑非电路的输入；
报警电路，所述逻辑非电路的输出作为报警电路的输入，所述报警电路只有输入为高电平时才发出报警信号。

6.  根据权利要求5所述的CMP设备的死机报警装置，其特征是：所述装置中，逻辑或电路的输出作为逻辑非电路的输入，逻辑非电路的输出作为定时电路的输入，定时电路的输出作为报警电路的输入；所述定时电路在输入由低电平变为高电平时开始计时，在输入由高电平变为低电平时停止计时并清零，同时输出低电平；在计时到达预设时间后输入始终为高电平时，计时自动停止并清零，同时输出高电平。

7.  根据权利要求6所述的CMP设备的死机报警装置，其特征是：所述逻辑或电路和逻辑非电路的组合为一个逻辑或非电路替换。

8.  根据权利要求4、5或6所述的CMP设备的死机报警装置，其特征是：所述装置还包括一独立电源，所述独立电源与所述CMP设备的电源相独立。

CMP设备的死机报警方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种半导体领域的生产过程监控方法及其装置。
背景技术
CMP(Chemical Mechanical Polisher，化学机械抛光)设备是半导体行业中的常见设备。一套完整的干进干出的CMP设备包括研磨机(Polisher)、清洗干燥装置(Cleaner)和工业搬送缓冲系统(FABS，FactoryAutomatic Buffering System)三部分。
其中，研磨机的示意结构请参阅图1。通常，研磨机配有一至四个研磨台1，每个研磨台1上具有一研磨垫2，研磨头3承载硅片5在研磨垫2上研磨。每个研磨台1还具有至少一路研磨液管道4，每路研磨液管道4的终端都具有一个终端阀门41，该阀门41仅在该路研磨液管道4排放研磨液或纯水时才开启。在研磨机作业时，研磨液管道4定期排放研磨液；在研磨机待机时，研磨液管道4定期排放纯水(超纯水、去离子水)使研磨垫2保持湿润状态。一般，阀门41受驱动信号控制而启闭，阀门41在关闭时的驱动信号为低电平，在开启时的驱动信号为高电平。
CMP设备的三部分之间时刻存在通信，任何一部分出现问题(如跳电、动作超时等)都有可能导致整个CMP设备的通信中断，从而造成CMP设备死机。死机时，CMP设备保持死机开始时刻的状态，不会有任何保护措施。CMP设备长时间处于死机状态，硅片表面出现研磨液残留等缺陷的可能性极大，严重威胁生产安全。
现有CMP设备没有死机监测或报警功能，需要人为发现和干预才能恢复CMP设备的正常运转。CMP设备死机时，一般需要少则半小时、多则更长时间后才可能被发现，严重影响了设备的正常运转和生产安全。死机后CMP设备内的制品都需要经历缺陷检查，有废片的危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种CMP设备的死机报警方法，该方法可对CMP设备进行实时监控，当发现CMP设备的状态异常时自动报警。为此，本发明还要提供一种CMP设备的死机报警装置。
为解决上述技术问题，本发明CMP设备的死机报警方法是，所述CMP设备包括至少一个研磨台，每个研磨台具有至少一路研磨液管道，每路研磨液管道都具有一个终端阀门，所述终端阀门仅在该路研磨液管道排放研磨液或纯水时开启，所述方法监测所述CMP设备的所有研磨台的所有研磨液管道的终端阀门，从所有终端阀门均为关闭时开始计时，当所有终端阀门均为关闭的状态持续到预设时间时，即发出报警信号。
实施上述方法的CMP设备的死机报警装置是，所述终端阀门关闭时的驱动信号为低电平，开启时的驱动信号为高电平，所述装置包括：
逻辑或电路，所述CMP设备的所有研磨台的所有研磨液管道的终端阀门的驱动信号均作为该电路的输入；
定时电路，所述逻辑或电路的输出作为定时电路的输入，所述定时电路在输入由高电平变为低电平时开始计时，在输入由低电平变为高电平时停止计时并清零，同时输出高电平；在计时到达预设时间后输入始终为低电平时，计时自动停止并清零，同时输出低电平；
逻辑非电路，所述定时电路的输出作为逻辑非电路的输入；
报警电路，所述逻辑非电路的输出作为报警电路的输入，所述报警电路只有输入为高电平时才发出报警信号。
本发明完善了CMP设备的自动报警功能，降低了CMP设备的使用风险和故障率，保证了制品的作业安全，提高了生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：
图1是CMP设备中的研磨机的结构示意图；
图2是本发明CMP设备的死机报警方法的流程图；
图3(a)、图3(b)、图3(c)是本发明CMP设备的死机报警装置的结构示意图。
图中附图标记为：1-研磨台；1-研磨垫；3-研磨头；4-研磨液管道；41-终端阀门；5-硅片；6-逻辑或电路；7-定时电路；8-逻辑非电路；9-报警电路；10-逻辑或非电路。
具体实施方式
请参阅图2，本发明CMP设备的死机报警方法是监测所述CMP设备的所有研磨台的所有研磨液管道的终端阀门，当所有终端阀门均为关闭时开始计时，当所有终端阀门均为关闭的状态持续到预设时间时，即发出报警信号。当所有终端阀门均为关闭的状态所持续的时间小于预设时间，表示在预设时间内有一个或多个终端阀门开启，那么再从下一次所有终端阀门均为关闭的时刻重新开始计时监测。
当CMP设备处于正常状态时，每个研磨台至少有一路研磨液管道定期排放研磨液或纯水。如果在预设时间内，所有研磨液管道都停止排放研磨液和纯水，则可确定CMP设备发生异常，因此发出报警信号。工作人员收到报警信号可以手动处理，处理完毕后，可以继续进行死机报警监测。
如果将CMP设备正常工作时的研磨液排放周期设为a，将CMP设备待机时的纯水(去离子水)排放周期设为b，那么本发明所述预设时间应该大于等于a和b的较大者。通常，a为2分钟，b为3分钟，因此将所述的时间周期设为大于等于3分钟较适宜，例如可设为5分钟。
请参阅图3(a)，这是实施本发明所述方法的一种CMP设备的死机报警装置，所述装置包括：
逻辑或电路6，所述CMP设备的所有研磨台的所有研磨液管道的终端阀门的驱动信号均作为该电路6的输入；
定时电路7，逻辑或电路6的输出作为定时电路7的输入，定时电路7在输入由高电平变为低电平时开始计时，在输入由低电平变为高电平时停止计时并清零，同时输出高电平；在计时到达预设时间后输入始终为低电平时，计时自动停止并清零，同时输出低电平；(即定时电路7只有在预设时间内输入始终为低电平时才输出为低电平，否则无输出或输出为高电平；)
逻辑非电路8，定时电路7的输出作为逻辑非电路8的输入；
报警电路9，逻辑非电路8的输出作为报警电路9的输入，报警电路9只有输入为高电平时才发出报警信号。报警电路9可以采用一个蜂鸣器。
图3(a)所示装置中，定时电路7和逻辑非电路8的位置可以互换，如图3(b)所示。此时，定时电路7只有在预设时间内输入始终为高电平时才输出为高电平，否则无输出或输出为低电平。即图3(b)所示的装置中，逻辑或电路6的输出作为逻辑非电路8的输入，逻辑非电路8的输出作为定时电路7的输入，定时电路7的输出作为报警电路9的输入；定时电路7在输入由低电平变为高电平时开始计时，在输入由高电平变为低电平时停止计时并清零，同时输出低电平；在计时到达预设时间后输入始终为高电平时，计时自动停止并清零，同时输出高电平。
图3(b)所示装置中，逻辑或电路6和逻辑非电路8的组合可以由一个逻辑或非电路10取代，如图3(c)所示。
在图3(a)、图3(b)、图3(c)所示装置中，还可以包括一独立电源(未图示)，该独立电源与所述CMP设备的电源相独立，这样便可以对CMP设备跳电引起的异常进行监测。
在图3(a)、图3(b)、图3(c)所示装置中，还可以包括一重启按钮，当CMP设备发出报警信号后，工作人员即进行手动处理，处理完毕后，工作人员按动重启按钮，可以让该装置继续对CMP设备进行监测。
综上所述，本发明CMP设备的死机报警方法及其装置，根据对CMP设备的所有研磨台的所有研磨液管道的终端阀门进行监测，对CMP设备的死机情况由被动发现变为主动监测并及时报警，实乃对现有CMP设备生产过程监控的一大改进。