发明内容
本发明解决的问题是现有控制设备运行的电脑***或者运行软件发生故障以及***突然断电导致设备操作故障时不能及时发现故障、排除故障的缺陷。
为解决上述问题,本发明提供一种故障报警装置,包括:运行指令捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令;工作状态信号捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光设备是否处于设定工作状态的工作状态信号;计时报警装置,在运行指令捕捉装置捕捉到化学机械抛光设备运行的指令且工作状态信号捕捉装置捕捉到化学机械抛光设备处于设定工作状态的工作状态信号时开始计时;当处于设定工作状态的工作状态信号持续时间超时,报警。
其中,所述运行指令捕捉装置、工作状态信号捕捉装置及计时报警装置串联电连接;其中所述运行指令捕捉装置在捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令时导通;工作状态信号捕捉装置在捕捉化学机械抛光设备处于设定的工作状态的工作状态信号时导通,在捕捉化学机械抛光设备离开设定的工作状态的工作状态信号断路。
进一步,所述运行指令捕捉装置和工作状态信号捕捉装置为继电器。
更进一步,所述的故障报警装置还包括独立电源,用于供电。所述的故障报警装置还包括开关,用于切断所述故障报警装置。
相应的,本发明提供一种故障报警方法,包括:1)捕捉到化学机械抛光设备开始运行的指令;2)捕捉化学机械抛光设备的工作状态信号;3)根据工作状态信号判断化学机械抛光设备是否处于设定的工作状态;4)如果处于设定的工作状态,则开始计时,并判断处于该设定工作状态的工作状态信号持续时间是否超时,如果超时则报警。
所述的故障报警方法,还包括:如果化学机械抛光设备未处于设定的工作状态,则返回步骤2);如果处于设定工作状态的工作状态信号持续时间未超时则返回步骤2)。
本发明还提供一种故障报警装置,包括:运行指令捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令;工作状态信号捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光设备是否处于设定工作状态的工作状态信号;断电信号捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光***的断电信号;计时报警装置,在运行指令捕捉装置捕捉到化学机械抛光设备运行的指令且工作状态信号捕捉装置捕捉到化学机械抛光设备处于设定工作状态的工作状态信号时开始计时;当处于设定工作状态的工作状态信号持续时间超时或在断电信号捕捉装置捕捉到化学机械抛光***的断电信号时,报警。
其中,所述运行指令捕捉装置、工作状态信号捕捉装置及计时报警装置串联电连接;断电信号捕捉装置与运行指令捕捉装置和工作状态信号捕捉装置并联电连接;其中所述运行指令捕捉装置在捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令时导通;工作状态信号捕捉装置在捕捉化学机械抛光设备处于设定的工作状态的工作状态信号时导通,在捕捉化学机械抛光设备离开设定的工作状态的工作状态信号断路;断电信号捕捉装置在化学机械抛光***正常供电时断开,在化学机械抛光***断电情况下导通。
进一步,所述运行指令捕捉装置和工作状态信号捕捉装置为继电器。
更进一步,所述的故障报警装置还包括独立电源,用于供电。所述的故障报警装置还包括开关,用于切断所述故障报警装置。
相应的,本发明还提供一种故障报警方法,包括:1)捕捉化学机械抛光***正常供电的信号;2)捕捉到化学机械抛光设备开始运行的指令;3)捕捉化学机械抛光设备的工作状态信号;4)根据工作状态信号判断化学机械抛光设备是否处于设定的工作状态;5)如果处于设定的工作状态,则开始计时,并判断处于该设定工作状态的工作状态信号持续时间是否超时,如果超时则报警;化学机械抛光***正常供电时,计时报警装置根据捕捉的化学机械抛光设备的工作状态信号进行工作,化学机械抛光***断电时,计时报警装置报警。
所述的故障报警方法,还包括:如果化学机械抛光设备未处于设定的工作状态,则返回步骤3);如果处于设定工作状态的工作状态信号持续时间未超时则返回步骤3)。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明提供的故障报警装置在化学机械抛光设备工作过程中,出现电脑或者控制软件的突发故障时,可以及时报警通知工程师排除故障,避免抛光设备内的晶圆报废。
2、本发明提供的故障报警装置还能在化学抛光设备断电时及时报警,通知工程师排除故障,避免抛光设备内的晶圆报废。
3、本发明提供的故障报警方法可以通过硬件或者软件来实现,并且能够在化学机械抛光设备出现电脑或者控制软件的突发故障以及***忽然断电的故障时,及时报警通知工程师排除故障,避免抛光设备内的晶圆报废。
具体实施方式
本发明的本质在于提供一种故障报警装置,通过继电器捕捉化学机械抛光设备工作状态的信号,以监控半导体器件制作工艺过程中化学机械抛光设备的工作状态,在化学机械抛光设备的工作状态信号与设定的标准状态不符的情况下,启动报警装置,以方便操作人员及时发现并排除故障。
下面结合附图以及具体实施例对本发明的具体实施方式做一详细的描述。
实施例1
本发明提供一种故障报警装置,包括:运行指令捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令;工作状态信号捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光设备是否处于设定工作状态的工作状态信号;计时报警装置,在运行指令捕捉装置捕捉到化学机械抛光设备运行的指令且工作状态信号捕捉装置捕捉到化学机械抛光设备处于设定工作状态的工作状态信号时开始计时;当处于设定工作状态的工作状态信号持续时间超时,报警。
所述的故障报警装置可以通过软件实现捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令以及工作状态信号,软件实现工作状态信号计时,然后通过软件判断工作状态信号超时而报警;当然也可以通过硬件电路实现所述功能;也可以通过软硬件结合实现所述功能。本实施例所示故障报警装置装置是通过彼此串联电连接实现的。
参考附图1所示为本发明通过硬件实现故障报警的实施例,故障报警装置的运行指令捕捉装置、工作状态信号捕捉装置及计时报警装置串联电连接;其中所述运行指令捕捉装置在捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令时导通;工作状态信号捕捉装置在捕捉化学机械抛光设备处于设定的工作状态的工作状态信号时导通,在捕捉化学机械抛光设备离开设定的工作状态的工作状态信号断路。
参考附图1所示,所述装置包括电源10,所述电源较好的为单独供电电源,无需与常规的220V交流电源连通,在本发明的一个具体实施方式中,使用单独供电的24V直流电源。
图1所示装置还包括运行指令捕捉装置20,本发明采用美国应用材料公司生产的化学机械抛光设备,通常情况下,所述化学机械抛光设备都带有若干暂时闲置的继电器,以方便用户改进化学机械抛光设备,这些继电器可以直接通过控制化学机械抛光设备运行的控制软件进行控制,因此,所述运行指令捕捉装置20为化学机械抛光设备自带的继电器,例如型号为DO5-31的继电器。可以通过控制化学机械抛光设备运行的控制软件捕捉化学机械抛光设备运行过程中的工作状态。
在实际化学机械抛光工艺中,化学机械抛光装置在接收到控制软件发出的“开始运行”指令后,化学机械抛光装置开启,然后才开始抛光工艺,本发明所述运行指令捕捉装置20通过化学机械抛光设备的输入输出电路板(DI/O板)与化学机械抛光设备的控制软件连接,捕捉到控制软件发出的“开始运行”指令之后,运行指令捕捉装置20即处于开启状态,直至收到控制软件发出的停止运行指令的情况下,装置20关闭。
同样,工作状态信号捕捉装置30也为化学机械抛光设备自带的继电器,通过化学机械抛光设备的输入输出电路板(DI/O板)与化学机械抛光设备的控制软件连接。在化学机械抛光设备进入设定的工作状态后,工作状态信号捕捉装置30开启,化学机械抛光设备离开设定的工作状态后,工作状态信号捕捉装置30闭合。当化学机械抛光设备重新进入设定的工作状态时,工作状态信号捕捉装置30重新开启。
在本发明中,针对化学机械抛光工艺,表示化学机械抛光设备工作状态的信号包括:化学机械抛光设备中用于放晶圆的基座下压、抬起的信号、抛光头的压力信号、抛光头的旋转信号、真空室的真空状态信号等,所述信号都能很好的反应化学机械抛光设备的工作状态,在化学机械抛光设备的上述工作状态发生变化时,化学机械抛光设备的运行可能发生故障,即可通过捕捉上述工作状态,启动故障报警装置,尽快排除设备故障。
在一个具体实施方式中,工作状态信号捕捉装置30用于捕捉化学机械抛光设备用于放置晶圆的基座下压、抬起的信号,在化学机械抛光设备用于放晶圆的基座下压时,抛光工艺开始,工作状态信号捕捉装置30处于开启状态,当一次化学机械抛光工艺结束,用于放晶圆的基座抬起,则工作状态信号捕捉装置30关闭。
本发明提供的装置还连接有计时报警装置40,所述计时报警装置可以是目前市场上出售的任何常规计时报警装置,也可以是一个计时器串联连接一个报警器。在本发明的一个具体实施方式中,采用中国欣灵电器股份有限公司生产的型号为JSS48A的计时器,采用浙江南洲有限公司生产的型号为HRV-P80的报警器,所述报警器可以随意设置报警声音,根据发生故障的不同原因,可以设置不同的报警声音。
工作状态信号捕捉装置30用于捕捉化学机械抛光设备用于放置晶圆的基座下压、抬起的信号时,所述故障报警装置在运行过程中,首先接通电源10,在化学机械抛光设备的控制软件发出“开始运行”的指令后,运行指令捕捉装置20即处于开启状态,化学机械抛光设备开始执行抛光工艺时,用于放晶圆的基座下压在抛光垫上,开始抛光,此时,捕捉化学机械抛光设备中工作状态信号捕捉装置30开启,并且,计时报警装置40在用于放晶圆的基座下压在抛光垫上时,即开始计时,正常情况下,用于放晶圆的基座下压在抛光垫上进行抛光的工艺时间t1为设定的固定时间,所以,自动计时装置设定的规定时间t2略大于用于放晶圆的基座下压在抛光垫上进行抛光的工艺时间,较好的是,t2=t1+(5~10)秒,如果计时器显示的时间达到t2,则计时报警装置40就自动报警。
用于放晶圆的基座下压至抛光垫上,工作状态信号捕捉装置30开启,则本发明提供的整个故障报警装置连通,计时报警装置40中的计时器也开始计时,如果化学机械抛光工艺没有发生任何故障,也就是说,是按照设定的工艺时间开始、结束的,则抛光工艺完成之后,用于放晶圆的基座离开抛光垫抬起,将晶圆转入下一道清洗工艺,用于放晶圆的基座从抛光垫抬起时,工作状态信号捕捉装置30即自动闭合,整个故障报警装置中断,计时器自动清0。当用于放晶圆的基座下压至抛光垫,开始下一个晶圆的化学机械抛光时,工作状态信号捕捉装置30再次开启,使整个计时报警装置40连通,计时器开始计时。在化学机械抛光工艺按照设定的正常工艺进行时,本发明提供的故障报警装置的计时报警装置40就随着工艺的进行计时、清0,往复循环。
如果用于放晶圆的基座在抛光的工艺过程中发生控制软件中止或者死机故障,导致用于放晶圆的基座抛光的工艺时间大于设定的时间t1,则计时器就会继续计时,当计时器计时的时间达到计时器设定的报警时间,就会发出报警声音。便于设备工程师以及工艺工程师及时发现故障,并排除故障,避免化学机械抛光装置内的晶圆报废。
参考附图2所示,为本发明一个优化的实施方案,提供一种故障报警装置,包括电源10、运行指令捕捉装置20、工作状态信号捕捉装置30和计时报警装置40,还包括一个开关50,所述开关50可以串联连接在本实施例所述故障报警装置的任何位置,通常情况下,开关50是闭合的,以保证整个故障报警装置的连通。但是,在某些情况下,例如技术人员维修设备,此时用于放晶圆的基座一直出于下压状态,因此,工作状态信号捕捉装置30处于开启状态,因此,整个故障报警装置都是导通的,在维修的整个工艺时间内,如果不能切断整个故障报警装置,报警器就会一直出于报警状态,因此,本发明在图2所示的故障报警装置上连接开关50,用于在特定情况下人为的切断故障报警装置,避免报警器发出错误的报警信号。本发明所述开关50较好的是采用手动开关,在需要将其断开的情况下直接断开,操作简单,成本也比较低。
相应的,参考附图3所示,本发明提供一种故障报警方法,包括:步骤S101:捕捉到化学机械抛光设备开始运行的指令;步骤S102:捕捉化学机械抛光设备的工作状态信号;步骤S103:根据工作状态信号判断化学机械抛光设备是否处于设定的工作状态,如果化学机械抛光设备未处于设定的工作状态,则返回步骤S102,如果处于设定的工作状态,则进入步骤S104,计时报警装置开始计时,步骤S105:判断处于该设定工作状态的工作状态信号持续时间是否超时,如果超时,进入步骤S106,计时报警装置开始报警,不过不超时,则返回步骤S102,继续捕捉化学机械抛光设备的工作状态信号,计时报警装置的计时器清零。
如果技术报警装置连续报警,可以认为切断报警装置。
实施例2
在化学机械抛光工艺中,有时候会发生整个操作***以及控制***全部断电的情况,由于设备所用的整个电路断电,因此,化学机械抛光设备停止运行,并且外部***可能具有的报警装置都由于断电不能发挥作用,因此,本发明还提供了另外一种一种故障报警装置,包括:运行指令捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令;工作状态信号捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光设备是否处于设定工作状态的工作状态信号;断电信号捕捉装置,用于捕捉化学机械抛光***的断电信号;计时报警装置,在运行指令捕捉装置捕捉到化学机械抛光设备运行的指令且工作状态信号捕捉装置捕捉到化学机械抛光设备处于设定工作状态的工作状态信号时开始计时;当处于设定工作状态的工作状态信号持续时间超时或在断电信号捕捉装置捕捉到化学机械抛光***的断电信号时,报警。
所述的故障报警装置可以通过软件实现捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令以及工作状态信号,软件实现工作状态信号计时,然后通过软件判断工作状态信号超时而报警;当然也可以通过硬件电路实现所述功能;也可以通过软硬件结合实现所述功能。本实施例所示故障报警装置装置是通过彼此串联电连接实现的。
参考附图4所示为本发明通过硬件实现故障报警的实施例,其中,所述运行指令捕捉装置、工作状态信号捕捉装置及计时报警装置串联电连接;断电信号捕捉装置与运行指令捕捉装置和工作状态信号捕捉装置并联电连接;其中所述运行指令捕捉装置在捕捉化学机械抛光设备开始运行的指令时导通;工作状态信号捕捉装置在捕捉化学机械抛光设备处于设定的工作状态的工作状态信号时导通,在捕捉化学机械抛光设备离开设定的工作状态的工作状态信号断路;断电信号捕捉装置在化学机械抛光***正常供电时断开,在化学机械抛光***断电情况下导通。
参考附图4,为本发明的一个具体实施例,如图中所示,所述装置包括电源100,所述电源较好的为单独供电电源,无需与常规的220V交流电源连通,本发明采用单独供电的24V直流电源。
图4所示装置还包括运行指令捕捉装置200,为化学机械抛光设备自带的继电器,具体参考实施例1。在捕捉到控制软件发出的“开始运行”指令之后,运行指令捕捉装置200即处于开启状态。
工作状态信号捕捉装置300也为化学机械抛光设备自带的继电器,具体参考实施例1。在化学机械抛光设备进入设定的工作状态后,工作状态信号捕捉装置300开启,化学机械抛光设备离开设定的工作状态后,工作状态信号捕捉装置300闭合。
本发明提供的装置还连接有计时报警装置400,所述计时报警装置可以是目前市场上出售的任何常规计时报警装置,也可以是一个计时器串联连接一个报警器。本实施例采用的具体计时报警装置400参考实施例1。
本发明提供的装置还包括断电信号捕捉装置600,为化学机械抛光设备自带的常闭继电器。通常情况下,断电信号捕捉装置600是断开的,在化学机械抛光的整个***发生断电的情况下,断电信号捕捉装置600开启。断电信号捕捉装置600通过化学机械抛光设备的输入输出电路板(DI/O板)与化学机械抛光设备的控制软件连接。
本发明提供的故障报警装置在整个***通电的情况下,由于断电信号捕捉装置600是断开的,因此,本装置实际上与实施例1提供的故障报警装置是相同的,相当于电源100、运行指令捕捉装置200、工作状态信号捕捉装置300和计时报警装置400串联连接。因此,其故障报警机理和工作原理与实施例1相同。
在整个***断电的情况下,由于本发明提供的电源是单独供电的独立电源,因此,不会对本故障报警装置的运行发生影响。由于整个***断电,因此,运行指令捕捉装置200、工作状态信号捕捉装置300都由于不能捕捉到信号而断开,只有断电信号捕捉装置600在断电情况下处于开启状态,因此,本发明提供的故障报警装置就相当于由电源100、断电信号捕捉装置600和计时报警装置400接,报警器即可发出报警信息。
参考附图5所示,为本实施例另一个优化的实施方案,提供一种故障报警装置,包括运行指令捕捉装置200、工作状态信号捕捉装置300、计时报警装置400和断电信号捕捉装置600,还包括一个开关500,所述开关500与计时报警装置400串联连接。
通常情况下,开关500是闭合的,以保证整个故障报警装置的连通。但是,在某些情况下,例如技术人员维修设备,此时化学机械抛光设备可能处于工作状态,工作状态信号捕捉装置300处于开启状态,因此,整个故障报警装置都是导通的,在维修的整个工艺时间内,如果不能切断整个故障报警装置,报警器就会一直出于报警状态,因此,本发明在图4所示的故障报警装置上连接开关500,用于在特定情况下人为的切断故障报警装置,避免报警器发出错误的报警信号。
此外,在整个***断电的情况下,报警装置也会一直处于报警状态,当技术人员发现***断电信息后,即可关闭开关500,避免报警器一直处于报警状态。
本发明所述开关500较好的是采用手动开关,在需要将其断开的情况下直接断开,操作简单,成本也比较低。
相应的,本发明还提供一种故障报警方法,参考附图6所示,包括:步骤S200:捕捉化学机械抛光***正常供电的信号,进入步骤S201’,判断***是否正常供电,如果是,则继续步骤S200,如果不是,则进入骤S206,计时报警装置开始报警;同时,完成步骤S200,捕捉化学机械抛光***正常供电的信号后,进入步骤S201:捕捉到化学机械抛光设备开始运行的指令;之后,进入步骤S202:捕捉化学机械抛光设备的工作状态信号;步骤S203:根据化学机械抛光设备的工作状态信号判断化学机械抛光设备是否处于设定的工作状态,如果化学机械抛光设备未处于设定的工作状态,则返回步骤S202,如果处于设定的工作状态,则进入步骤S204,计时报警装置开始计时,进入步骤S205:判断处于该设定工作状态的工作状态信号持续时间是否超时,如果超时,进入步骤S206,计时报警装置开始报警,不过不超时,则返回步骤S202,继续捕捉化学机械抛光设备的工作状态信号,计时报警装置的计时器清零。
如果技术报警装置连续报警,可以认为切断报警装置。
虽然本发明己以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。