与人工智能的原位传感器融合制造技术

在一个实施方案中，所公开的设备是原位闭环气泡和泡沫检测和减少系统，其包括用于确定流体贮存器中的液体体积的液位传感器、用于确定流体贮存器和流体贮存器内包含的任何液体的质量的质量检测设备、电耦合到液位传感器和质量检测设备以确定流体贮存器内液体的实际体积的处理器以及耦合到处理器并位于流体贮存器上方的喷头。当液位传感器确定的液体体积超过液体的实际体积预定量时，由处理器启动喷头。公开了其他装置和方法。公开了其他装置和方法。公开了其他装置和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与人工智能的原位传感器融合
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2019年9月10日申请的并且名称为“IN
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SITU SENSOR
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FUSION WITH ARTIFICIAL INTELLIGENCE”的美国临时专利申请序列No.62/898,468的优先权利益，其全部公开内容通过引用合并于此。


[0002]本文公开的主题涉及在半导体和相关行业中使用的各种类型的工艺控制设备。更具体地，所公开的主题涉及用于确定化学品或液体贮存器是否即将溢出的传感器。所公开的主题还包括用于减少化学品或液体贮存器内的气泡和泡沫体积的机构。

技术介绍

[0003]半导体和相关行业中的许多工艺依赖于各种类型的电镀和封装技术，尤其是在各种类型的生产线后端(BEOL)操作中。BEOL操作包括例如通过本
中已知的各种化学或电化学电镀步骤执行的各种互连和其他金属化步骤。然而，所公开的主题可以在半导体和相关行业(包括例如平板显示器、薄膜头以及使用化学和电镀工艺的各种类型的操作)中找到许多应用，如下文更详细描述的。
[0004]然而，在各种类型的化学工艺中，由化学输送系统中的各种流速引起的流体湍流会导致在处理操作期间在化学贮存器中(例如，在衬底上，诸如，例如，硅片上)形成气泡和/或泡沫。同时代类型的超声波液位传感器无法检测气泡和/或泡沫。因此，传感器可以触发错误的溢出警报，从而出于安全原因倾倒掉在贮存器中的所有化学品。除了化学品倾倒掉造成的生产时间损失外，仅化学品费用的金钱损失就可能花费$10,000至$50,000或更多(例如，以美元(USD)计)。
[0005]此外，来自超声波液位传感器的读数可能会受到系统中的其他部件的影响，这些部件将振动传递到传感器以呈现错误的溢出警报。传感器的错误读数通常是由于振动系统部件和超声波液位传感器之间的噪声隔离不足造成的。由于通过液位传感器产生的信号中的噪声而导致的错误溢出警报可能会出于安全原因中止工艺程序的执行，并导致材料(例如衬底)和化学品浪费。
[0006]因此，在本文描述的各种实施方案中，所公开的主题描述了用于适当地检测贮存器内的化学物质水平的装置和系统。此外，另外的实施方案公开了用于减少或消除贮存器内的气泡和/或泡沫的设备。
[0007]提供本节中描述的信息以给技术人员提供以下公开主题的背景信息，并且不应将其视为承认的现有技术。

技术实现思路

[0008]在一示例性实施方案中，所公开的主题描述了一种系统，其包括：液位传感器，其用于确定流体贮存器中的液体的液位；以及质量检测设备，其用于确定所述流体贮存器和
其中包含的液体的质量。电耦合到所述液位传感器和所述质量检测设备的处理器用于确定由所述液体的液位确定的液体的测得体积。所述处理器还基于所述流体贮存器内所包含的所述液体的质量确定所述流体贮存器内的所述液体的实际体积。喷头耦合到所述处理器并定位在所述流体贮存器上方。当由所述液位传感器确定的所述液体的测得体积超过由所述质量检测设备确定的所述液体的实际体积达预定量时，由所述处理器启动所述喷头。所述液位传感器、所述质量检测设备、处理器和喷头的组合包括原位闭环气泡和泡沫检测和减少系统。
[0009]在一示例性实施方案中，所公开的主题描述了一种系统，其包括：液位传感器，其用于确定流体贮存器中的液体的液位；以及质量检测设备，其用于确定所述流体贮存器和所述流体贮存器中包含的液体的质量。所述液位传感器、所述质量检测设备和所述处理器的组合包括原位闭环气泡和泡沫检测系统。
[0010]在一示例性实施方案中，所公开的主题描述了一种系统，其包括：液位传感器，其用于确定所述流体贮存器中的液体的液位；以及质量检测设备，其用于确定所述流体贮存器和其中包含的所述液体的质量。电耦合到所述液位传感器和所述质量检测设备的处理器用于基于所述流体贮存器内包含的所述液体的质量确定所述流体贮存器内的所述液体的实际体积。所述处理器还基于确定的体积的非线性回归期望确定所述流体贮存器内的所述液体的预期体积。从而所述液位传感器、所述质量检测设备和所述处理器的组合包括原位闭环气泡和泡沫检测系统。
附图说明
[0011]图1A示出了具有现有技术的液位传感器的化学贮存器系统；
[0012]图1B示出了现有技术的化学贮存器系统的一部分，例如图1A所示的化学贮存器系统，其带有气泡和/或泡沫；
[0013]图2A示出了现有技术的化学贮存器系统中的超声波液位传感器，其噪声隔离不足；
[0014]图2B示出了对于从图2A的现有技术化学贮存器系统中的超声波液位传感器接收的信号，指示处理罐液位与时间的函数关系的曲线图；
[0015]图3示出了根据所公开的主题的原位闭环气泡和泡沫检测和减少系统的高级示例性实施方案；
[0016]图4示出了根据所公开的主题的超声波液位传感器读数与重量秤测量的函数关系的曲线图的示例性实施方案以及与自适应神经模糊接口系统(ANFIS)非线性回归期望的比较；以及
[0017]图5示出了根据所公开的主题的ANFIS架构的示例性实施方案，其用于产生例如图4的ANFIS非线性回归期望。
具体实施方式
[0018]现在将参考如各个附图中所示的几个一般和特定实施方案来详细描述所公开的主题。在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供对所公开主题的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，所公开的主题可以在没有这些具体细节中的一些或
全部的情况下实施。在其他情况下，没有详细描述众所周知的工艺步骤、构造技术或结构，以免使所公开的主题难以理解。
[0019]所公开的主题包括用于适当地检测贮存器内的化学物质水平的系统、装置和方法。此外，另外的实施方案公开了用于减少或消除贮存器内的气泡和/或泡沫的设备。因此，所公开的主题描述了用于确定贮存器内的化学品的实际水平的传感器，该水平受在化学品表面上形成的气泡或泡沫的存在的影响较小。此外，所公开的主题描述了一种减少或消除在化学品的表面上形成的气泡或泡沫的机构。气泡和泡沫减少机构可以单独使用或与公开的传感器机构结合使用。例如，如下文更详细描述的，当传感器被触发时，所公开的传感器还可用于控制(例如，根据需要打开或关闭)气泡和泡沫减少机构。
[0020]为了更全面地理解所公开的主题，本领域普通技术人员应理解对现有技术系统的更好理解将是有益的。例如，图1A示出了具有现有技术的液位传感器的化学贮存器系统100。化学贮存器系统100包括第一喷泉式电镀槽103和第二喷泉式电镀槽107。溢流传感器105和液位传感器109分别感测第一喷泉式电镀槽103和第二喷泉式电镀槽107的流体收集池111中的液体化学液位。如上所述，溢流传感器105和液位传感器109中的一或两者可以包括超声波液位传感器。来自每个电镀槽103、107的公共返回管线113将多余的液体从流体收集池111引导到收集贮存器130(下面参考图1B更详细地描述)。已经溢出到流体收集池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：液位传感器，其被配置为确定流体贮存器中的液体的液位；质量检测设备，其被配置为确定所述流体贮存器和其中包含的液体的质量；处理器，其电耦合到所述液位传感器和所述质量检测设备，以确定由所述液体的液位确定的液体的测得体积，所述处理器进一步基于所述流体贮存器内所包含的所述液体的质量确定所述流体贮存器内的所述液体的实际体积；以及喷头，其耦合到所述处理器并定位在所述流体贮存器上方，当由所述液位传感器确定的所述液体的测得体积超过由所述质量检测设备确定的所述液体的实际体积达预定量时，由所述处理器启动所述喷头，从而所述液位传感器、所述质量检测设备、处理器和喷头的组合包括原位闭环气泡和泡沫检测和减少系统。2.根据权利要求1所述的系统，其还包括泵，所述泵与所述喷头流体耦合，以将额外体积的所述流体提供到所述流体贮存器中，从而减少气泡和泡沫中的至少一种的体积。3.根据权利要求2所述的系统，其还包括用柔性管将所述泵耦合到所述喷头，以减少由所述质量检测设备进行的质量测量的误差。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器还被配置为基于所述流体贮存器内的所述液体的已知密度和所述流体贮存器在排空时的质量来确定所述流体贮存器内的所述液体的实际体积。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理器还被配置为：基于所述流体的已知密度和所述流体贮存器排空时的质量，比较所述流体贮存器内的所述流体的计算体积；以及将所述流体的所述计算体积与根据由所述液位传感器测得的所述流体贮存器中的所述液体的液位确定的所述流体的体积进行比较。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述处理器还被配置成基于确定所述液体的所述计算体积比根据所述液体的液位确定的所述流体的所述体积大一预定量，产生信号并将所述信号传输到泵，以通过所述喷头将额外体积的所述流体提供到所述流体贮存器中。7.一种系统，其包括：液位传感器，其被配置为确定流体贮存器中的液体的体积；质量检测设备，其被配置为确定所述流体贮存器和其中包含的液体的质量；以及处理器，其电耦合到所述液位传感器和所述质量检测设备以确定所述流体贮存器内的所述液体的实际体积，从而所述液位传感器、所述质量检测设备和所述处理器的组合包括原位闭环气泡和泡沫检测系统。8.根据权利要求7所述的系统，其还包括：喷头，其位于所述流体贮存器上方；和泵，其流体耦合到所述喷头并且电耦合到所述处理器，当液体的预期体积超过所述液体的实际体积达预定量时，所述泵将由所述处理器启动以将所述液体供应到所述喷头。9.根据权利要求7所述的系统，还包括：喷头，其位于流体贮存器上方；和泵，其流体耦合到所述喷头并且电耦合到所述处理器，当包括由所述液位传感器确定的液体的测得体积的至少一个体积指示器超过所述液体的所述实际体积达预定量，并且液
体的预期体积超过所述液体的所述实际体积达预定量时，由所述处理器启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁煜，马权，杰拉明，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：