半导体硅片洗净机槽体液位防溢出二级保护装置及保护方法与流程

本发明属于半导体洗净工程技术领域，具体涉及一种半导体硅片洗净机槽体液位防溢出二级保护装置及保护方法。

背景技术：

本发明涉及到半导体硅片加工领域，提供了在半导体硅片加工过程中的洗净工段中主要针对硅片洗净机的洗净工艺槽的特殊药液的防止溢出的二级保护装置，我们都知道半导体硅片加工程序复杂，涉及到各种各样的药液，当硅片抛光后表面有大量的沾污物，绝大部分都是来自于抛光过程中的颗粒，需要进行洗净以去除大部分的颗粒。故在清洗药液中经常会有很多配合工艺需要的特殊药液，比如：rca,sc-1清洗液，还有双氧水，氨水和氢氟酸等。

既然使用到了各种危险性比较高的药液，比如氢氟酸，双氧水，氨水，就氢氟酸来说腐蚀性极强，特别是含有硅的物品，如对玻璃腐蚀性强，对牙、骨损害较严重，对皮肤有强烈的腐蚀作用。灼伤初期皮肤潮红、干燥。创面苍白，坏死，继而呈紫黑色或灰黑色。深部灼伤或处理不当时，可形成难以愈合的深溃疡，损及骨膜和骨质。又比如氨水，具有刺激性气味，吸入后对鼻，喉和肺会引起咳嗽气短和哮喘，氨水溅入眼内可造成角膜溃疡，穿孔等进一步炎症。

看到了药液的危险性，所以设备在将特殊药液供液给工艺槽的期间，确保具有危险性药液的药液槽有非常高的稳定性和确定性。确保设备在供液期间不会因为液位感应器的故障导致药液溢出，造成公司不必要的人员和财物上的损失。甚至造成工作环境上的污染，为公司能稳步和安全的生产提供必要的防护和保证。

通常，半导体硅片洗净机的药液槽只有一级液位感应器，由于长期工作液位感应器出现故障，液位感应器失灵，导致机器无法判断液位是否已经加满，造成机器不间断的加液，容易引起药液的溢出，从而引发危险的产生。为了更高的安全性和稳定性，在具有危害性大的药液槽加装二级防液位溢出装置势在必行。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种半导体硅片洗净机槽体液位防溢出二级保护装置及保护方法，主要的目的在于着重的提高半导体硅片洗净机在工艺过程中工艺槽使用的特殊药液称量注入的时候对药液进行二级确认保护装置。

本发明的技术方案是：半导体硅片洗净机槽体液位防溢出二级保护装置，包括第一液位传感器和第二液位传感器；

所述第一液位传感器设置于半导体硅片洗净机槽体内部，用于检测并限制半导体硅片洗净机槽体内部能够注入的液体最高液位；

所述第二液位传感器设置于半导体硅片洗净机槽体内部，第一液位传感器上方，用于检测并限制半导体硅片洗净机槽体内部能够注入的液体最高液位。

进一步的，所述第二液位传感器设置于第一液位传感器上方2-10cm处。

进一步的，所述第一液位传感器和第二液位传感器的信号输出端连接至plc控制单元信号输入端，所述plc控制单元信号输出端连接至电磁阀信号输入端，所述电磁阀通过压缩空气的通断控制供液阀门的开关，所述供液阀门的进液口连接至供液桶，供液阀门的出液口连接至半导体硅片洗净机槽体内侧底部。

进一步的，所述plc控制单元的开关信号输入端连接手动供液按钮。通过手动按下手动供液按钮，开启和关闭plc控制单元。

进一步的，所述第一液位传感器和第二液位传感器均采用喜开理液位开关kml-50-2c-a-0，两个液位开关后门的气管接口分别连接一根气管，气管另一端分别伸入至半导体硅片洗净机槽体内部，第二液位传感器对应的气管另一端位置高于第一液位传感器对应的气管另一端位置。

本发明还提供一种半导体硅片洗净机槽体液位防溢出二级保护方法，根据防溢出二级保护装置的逻辑图和梯形图以及电气原理图，将增加的第二液位传感器和原有的第一液位传感器一起串联在整体回路中；

当液位达到第一液位传感器设定的最高液位时，第一液位传感器会做出判断，第一液位传感器断开，plc控制器断开电磁阀供电，电磁阀即中断压缩空气的供气，供液阀门关闭，供液停止；

如果第一液位传感器未做出判断，plc控制器会继续判断第二液位传感器是否达到第二液位传感器设定的最高液位，如果未达到，也就是第一液位传感器和第二液位传感器都没有动作后，则继续加液，直到第一液位传感器或者第二液位传感中的任何一个出现达到设定的最高液位的信号后，第一液位传感器和第二液位传感器中的任何一个随即断开，plc控制器断开电磁阀供电，电磁阀即中断压缩空气的供气，供液阀门关闭，供液停止。

本发明的有益效果是：

创新性：在半导体硅片加工过程中，比如洗净机市场上很少有针对特殊药液进行加装二级防溢出保护装置，这次在普通的防止药液溢出的功能上加装二级防溢出保护装置即实用成本也低廉，也能为安全生产提供必要的保护。此装置有效避免了因一级液位传感器出现故障后不会有效断开供电回路，导致电磁阀不断电供液阀门始终打开，不停地供液，导致严重后果。加装了二级溢出保护装置后，即便是一级传感器出现故障，当液位高于一级传感器所在的液位，到达二级传感器的液位时，二级防溢出保护装置就能做出反应，切断不必要的供液。

实用性：为的是防止有毒有害有刺激性气味和强腐蚀的药液溢出，造成公司不必要的人员和财务甚至工作环境的危害，实实在在的提高了工作环境的安全性和稳定性。为提高公司半导体洗净工程的工作效率打下了安全基础。

成本方面：在增加二级防护的同时，使用的材料也是相对于低廉，成本较低效果极好。

附图说明

图1为半导体硅片洗净机槽体液位防溢出二级保护装置逻辑图；

图2为二级防溢出液位感应梯形图；

图3为二级防溢出液位感应电气原理图；

图4为二级防溢出液位感应装置结构图。

图中：1为半导体硅片洗净机槽体，2为供液桶，3为供液阀门，4为电磁阀，5为压缩空气，6为手动供液按钮，7为plc控制单元，8为第一液位传感器，9为第二液位传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1-4所示，半导体硅片洗净机槽体液位防溢出二级保护装置在半导体硅片洗净机槽体1中原有的第一液位感应器8基础上再加装一个第二液位感应器9。所述第一液位传感器8和第二液位传感器9均采用喜开理液位开关kml-50-2c-a-0，两个液位开关后门的气管接口分别连接一根气管，气管另一端分别伸入至半导体硅片洗净机槽体1内部，第二液位传感器9对应的气管另一端位置高于第一液位传感器8对应的气管另一端位置。高处高度一般在2-10cm。也可根据实际设备酌情设计。

如图4所示，所述第一液位传感器8和第二液位传感器9的信号输出端连接至plc控制单元7信号输入端，所述plc控制单元7信号输出端连接至电磁阀4信号输入端，所述电磁阀4通过压缩空气5的通断控制供液阀门3的开关，所述供液阀门3的进液口连接至供液桶2，供液阀门3的出液口连接至半导体硅片洗净机槽体1内侧底部。所述plc控制单元7的开关信号输入端连接手动供液按钮6。

半导体硅片洗净机槽体液位防溢出二级保护方法，如图1-3所示，根据防溢出二级保护装置的逻辑图和梯形图以及电气原理图，将增加的第二液位传感器和原有的第一液位传感器一起串联在整体回路中。

正常情况下，手动按下供液按钮，plc控制器就会继续给启动电磁阀提供24伏的直流电压，电磁阀开启，气路提供压缩空气，顶开供液阀门持续供液。当液位盖过第一个气管时第一液位传感器会做出判断，第一液位传感器断开，24伏断开，电磁阀即中断压缩空气的供气，供液阀门关闭，供液停止。如果液位不满了，会继续判断下一个第二液位传感器是否加满，如果不满(也就是第一级和第二级液位传感器都没有动作后)则继续加液，直到一级或者二级液位传感器中的任何一个出现满的信号后，一级和二级液位感应器中的任何一个随即断开，24伏直流电压中断电磁阀关闭，压缩空气停止供液阀关闭，供液停止。

此装置有效避免了因一级液位传感器出现故障后不会有效断开供电回路，导致电磁阀不断电供液阀门始终打开，不停地供液，导致严重后果。

加装了二级溢出保护装置后，即便是一级传感器出现故障，当液位高于一级传感器所在的液位，到达二级传感器的液位时，二级防溢出保护装置就能做出反应，切断不必要的供液。

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来说，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。