阅读说明：本技术 液位检测方法、研磨液调和桶以及研磨液调和系统 (Liquid level detection method, grinding fluid mixing barrel and grinding fluid mixing system ) 是由 杨钰 赵正元 李虎 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种液位检测方法、研磨液调和桶以及研磨液调和系统,所述液位检测方法用于检测调和液中的液位信息,所述液位检测方法包括以下步骤：提供一参考物,所述参考物具有上表面；将所述参考物放置于所述调和液中,所述参考物被配置为随所述调和液的液面变化而改变竖向位置,且所述上表面保持高于所述调和液的液面；利用液位传感器检测所述参考物的上表面的位置信息；基于所述上表面的位置信息获取所述调和液的液位信息。如此配置,有效的避免了气泡或者其他变量的影响,从而可以精准的确定调和液的液位高度,准确掌控调和配比,减少了调和液在调和桶中调和时的误差,进而增加了良品率。(The invention provides a liquid level detection method, a grinding fluid mixing barrel and a grinding fluid mixing system, wherein the liquid level detection method is used for detecting liquid level information in a mixed fluid and comprises the following steps: providing a reference object, wherein the reference object is provided with an upper surface; placing the reference in the prepared liquid, the reference being configured to change vertical position as the liquid level of the prepared liquid changes, and the upper surface remaining above the liquid level of the prepared liquid; detecting position information of an upper surface of the reference object by using a liquid level sensor; and acquiring the liquid level information of the mixed liquid based on the position information of the upper surface. So dispose, the effectual influence of having avoided bubble or other variables to the liquid level height of definite blend liquid that can be accurate, the accurate mediation ratio of controlling has reduced the error of blend liquid when mediation in the blending barrel, and then has increased the yields.)

液位检测方法、研磨液调和桶以及研磨液调和系统

技术领域

本发明涉及液位调和控制技术领域，特别涉及一种液位检测方法、研磨液调和桶及研磨液调和系统。

背景技术

集成电路芯片是通过将材料与元件的多叠层建立于一半导体基底之上而形成。研磨液作为集成电路制造工艺中的一个重要的材料，研磨液在调和桶中的调和比对产品的后续工艺有着重要的影响。

目前，研磨液调和桶中常用的液位传感器是红外线液位控制器，其利用光线的折射及反射原理，使得光线在两种不同介质的分界面产生反射或折射，利用不同的强度的光，确定研磨液是否到达设定的液位高度，即目标液位，从而控制红外线液位控制器的光电开关，进而控制调和桶的进液阀的开关。具体的，如图1所示，图1为现有技术中研磨液调和桶的示意图。当研磨液液位10高于光电开关20时，研磨液与光电开关20形成一种分界面，当研磨液液位10低于光电开关20时，空气与光电开关20形成另外一种分界面，这两种分界面使光电开关内部的光接收的反射光强度不同，即对应两种不同的开关状态，由此控制进液阀的开关。

然而，研磨液调和桶中多种溶液按体积比调合时，当液位低于红外线控制的目标液位时，进液阀会一直开着；当液位达到红外线控制的目标液位时，进液阀才会自动关闭。如果在进液时有气泡产生，浮在液体上面的气泡会对液位的准确判断产生误干扰，特别是液体黏度比较大时，浮在液面上的气泡有可能会很多，红外线探测到气泡时进液阀就关闭，这样会导致研磨液调和桶中不同溶液的调和比产生变化，进而导致依赖这些溶液的工艺研磨率、刻蚀比等发生变化，轻则导致产品良率降低，重则可能导致产品直接报废。

因此，开发出一种能够避免在液体调和时产生的气泡干扰、进而精准的控制液位高度的方法，减少调和液在调和桶中的调和时的误差，已成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液位检测方法、研磨液调和桶及研磨液调和系统，以解决在现有调和桶中调和液体时受气泡干扰导致调和比例存在误差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种液位检测方法，用于检测调和液中的液位信息，所述液位检测方法包括以下步骤：提供一参考物，所述参考物具有上表面；将所述参考物放置于所述调和液中，所述参考物被配置为随所述调和液的液面变化而改变竖向位置，且所述上表面保持高于所述调和液的液面；利用液位传感器检测所述参考物的上表面的位置信息；基于所述上表面的位置信息获取所述调和液的液位信息。

可选的，基于所述上表面的位置信息获取所述调和液的液位信息的步骤包括：根据所述上表面的位置信息与所述上表面距所述调和液的液位的距离差确定所述调和液的液位信息。

可选的，所述液位检测方法还包括：设定所述调和液的目标液位，确定所述上表面距所述调和液的液位的距离差；将所述目标液位与所述距离差之和设定为参考液位；当所述上表面不低于所述参考液位时，所述液位传感器获取到位信号。

可选的，所述参考液位的高度小于所述目标液位的高度的二倍。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种研磨液调和桶，包括：调和桶体、液位传感器以及参考物；所述调和桶体用于容置调和液；所述液位传感器用于获取所述调和液的液位信息；所述参考物设置于所述调和桶体中，并被配置为随所述调和液的液面变化而改变竖向位置，且所述参考物的上表面保持高于所述调和液的液面。

可选的，所述参考物为固体参考物，所述固体参考物的密度小于所述调和液的密度。

可选的，设定所述调和液的目标液位，确定所述上表面距所述调和液的液位的距离差；将所述目标液位与所述距离差之和设定为参考液位；所述固体参考物的高度小于所述参考液位的高度。

可选的，所述研磨液调和桶还包括滑杆，所述滑杆沿竖向设置于所述调和桶体内部，所述参考物沿所述滑杆的延伸方向可移动地设置于所述滑杆上，所述滑杆限制所述参考物仅具有沿竖向的自由度。

可选的，所述研磨液调和桶包括两根滑杆，所述两根滑杆沿所述调和桶体的径向间隔地设置，所述参考物同时与所述两根滑杆滑动连接。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种研磨液调和系统，包括如上所述的研磨液调和桶、控制器以及进液装置；所述研磨液调和桶的液位传感器与所述控制器通信连接，当所述液位传感器检测的液位高度不低于设定的参考高度时，所述液位传感器被配置为：获取到位信号，并将到位信号发给所述控制器；所述控制器与所述进液装置通信连接，所述控制器接收到位信息后，所述进液装置关闭。

在本发明提供的液位检测方法、研磨液调和桶以及研磨液调和系统中，所述液位检测方法用于检测调和液中的液位信息，所述液位检测方法包括以下步骤：提供一参考物，所述参考物具有上表面；将所述参考物放置于所述调和液中，所述参考物被配置为随所述调和液的液面变化而改变竖向位置，且所述上表面保持高于所述调和液的液面；利用液位传感器检测所述参考物的上表面的位置信息；基于所述上表面的位置信息获取所述调和液的液位信息。如此配置，通过利用液位传感器检测参考物的上表面在调和液中的位置信息从而推算出调和液的液面高度。有效的避免了气泡或者其他变量的影响，进而使得液位传感器可以精准的检测到上表面的位置信息，从而可以精准的确定调和液的液位高度，准确掌控调和配比，减少了调和液在调和桶中调和时的误差，进而增加了良品率。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1为现有技术中研磨液调和桶的示意图；

图2为本发明一实施例的液位检测方法的示意图；

图3为本发明一实施例的研磨液调和桶的示意图。

附图中：

10-研磨液液位，20-光电开关；

100-参考物，110-上表面；

200-调和液，210-气泡；

300-液位传感器；400-调和桶体；500-滑杆；600-搅拌棒。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。

本发明实施例提供了一种液位检测方法、研磨液调和桶以及研磨液调和系统，其核心在于：所述液位检测方法通过利用液位传感器检测参考物的上表面在调和液中的位置信息从而推算出调和液的液面高度；有效的避免了气泡干扰，精准的控制调和液的液位高度，减少了调和液在调和桶中调和时的误差。

本发明实施例提供了一种液位检测方法、研磨液调和桶以及研磨液调和系统，所述液位检测方法用于检测调和液中的液位信息，所述液位检测方法包括以下步骤：提供一参考物，所述参考物具有上表面；将所述参考物放置于所述调和液中，所述参考物被配置为随所述调和液的液面变化而改变竖向位置，且所述上表面保持高于所述调和液的液面；利用液位传感器检测所述参考物的上表面的位置信息；基于所述上表面的位置信息获取所述调和液的液位信息。进一步的，所述研磨液调和桶，包括：调和桶体、液位传感器以及参考物；所述调和桶体用于容置调和液；所述液位传感器设置于所述调和桶体的内部；所述参考物设置于所述调和桶体中，并被配置为随所述调和液的液面变化而改变竖向位置，且所述参考物的上表面保持高于所述调和液的液面；所述液位传感器用于获取所述调和液的液位信息。如此配置，通过利用液位传感器检测参考物的上表面在调和液中的位置信息从而推算出调和液的液面高度；有效的避免了气泡或者其他变量的影响，进而使得液位传感器可以精准的检测到上表面的位置信息，从而可以精准的确定调和液的液位高度，准确掌控调和配比，减少了调和液在调和桶中调和时的误差，进而增加了良品率。进一步的，所述研磨液调和桶还包括滑杆，所述滑杆降低了参考物上升时的阻力。进一步的，研磨液调和系统还包括控制器，所述研磨液调和桶的液位传感器与所述控制器电连接，当所述液位传感器检测的液位高度不低于设定的参考高度时，所述液位传感器将液位信息的信号发给所述控制器；所述控制器与所述进液装置电连接，用于控制所述进液装置的开关，进而可以灵活的控制调和液的进液，提高了调和精度。

以下参考附图进行描述。

图2为本发明一实施例提供的液位检测方法的示意图；图3为本发明一实施例提供的研磨液调和桶的示意图。

请参考图2至图3，液位检测方法用于检测调和液中的液位信息。液位检测方法包括以下步骤：

S1：提供一参考物100，所述参考物100具有上表面110。在本实施例中，所述参考物100比如是一矩形结构的块体，还可以是梯形块体、圆柱体、圆台形等结构，所述上表面110比如是一个平整的表面。在其他实施例中，所述参考物100也可以是球体，将所述球体的上顶点设定为所述参考物100的上表面110。

S2：将所述参考物100放置于所述调和液200中，所述参考物100被配置为随所述调和液200的液面变化而改变竖向位置，且所述上表面110保持高于所述调和液200的液面。在本实施例中，参考物100的密度比如小于调和液200的密度，参考物100在调和液200中随着液面的上升或下降而发生竖向的上浮或下降。参考物100被放置于所述调和液200中时，保持上表面110朝向调和液200液面上升的方向，进而调和液200上升时，上表面100高于调和液200液面。本领域技术人员可以结合调和液200的密度以及密度相关的物理知识确定参考物200的密度。在其他实施例中，所述参考物200还可以是两种或者多种不同密度的块体的结合。比如，当所述参考物100是矩形块体时，矩形块体通过两种不同密度的块体结合，如图3所示，将矩形块体沿水平方向分为两部分，即上部分与下部分，所述上部分块体的密度小于所述下部分块体的密度(所述“上”“下”需参考图3中的上下方位)。此时，将参考物100放置于调和液200中时，可以将参考物100中相对密度低的块体的表面作为上表面110。当然，矩形块体还可以是三种不同密度的块体，本领域技术人员结合密度相关的物理知识，将所述矩形块体的整体密度设置为小于调和液的密度，并且根据矩形块体的内部密度情况，判断确定块体在调和液中的上浮情况确定矩形块体的上表面110。本领域技术人员可以根据调和液200的黏度、密度、易产生气泡程度等物化性质灵活选择所述参考物100的体积。通过选定参考物100的密度以及体积，保证参考物100在调和液200中可以上浮。

S3：利用液位传感器300检测所述参考物100的上表面110的位置信息。由于调和液200在调和的过程中会产生气泡210，气泡210会影响液位传感器300的检测精度，进而影响调和液200的调和比例，进而导致依赖这些溶液的工艺研磨率、刻蚀比等发生变化，轻则导致产品良率降低，重则可能导致产品直接报废。所述采用液位传感器300检测上表面110，上表面110是一个固定的结构面，所述结构面不会随着调和液200的变化而发生变化，有效的避免了气泡或者其他变量的影响，从而有效地避免了调和液200表面气泡的误干扰，提高了液位传感器300的探测精度，进而使得液位传感器300可以精准的检测到上表面110的位置信息。所述液位传感器300例如是红外线液位控制器，利用光线的折射及反射原理，检测上表面100的位置信息。在其他实施例中，所述液位传感器300是其他的用于检测物***置信息的其他检测传感器，本领域技术人员可以根据实际需求进行设定。

S4：基于所述上表面110的位置信息获取所述调和液200的液位信息。作为优选，根据所述上表面110的位置信息与所述上表面110距所述调和液200的液位的距离差确定所述调和液200的液位信息。在本实施例中，通过液位传感器300检测上表面110的位置信息之后，根据参考物100与调和液200液面的位置关系，进而可以精准的确定调和液200的液位高度，掌控调和配比，减少了调和液在调和桶中调和时的误差，进而增加了良品率。获取调和液200的的方法比如是，液位传感器300检测上表面110的位置信息为H1，上表面110与调和液200的液位差为H2，则调和液200的液面高度为H＝H1-H2。其中，本领域技术人员根据物理知识，可以确定上表面100与调和液200的液面高度差H2。

在本实施例提供的液位检测方法中，通过利用液位传感器300检测参考物100的上表面110在调和液200中的位置信息从而推算出调和液200的液面高度。有效的避免了气泡或者其他变量的影响，进而使得液位传感器300可以精准的检测到上表面110的位置信息，从而可以精准的确定调和液200的液位高度，准确掌控调和配比，减少了调和液在调和桶中调和时的误差，进而增加了良品率。

进一步的，在调和时，所述调和液200包括不同种类的调和液，这些不同种类的调和液根据配比的不同，需要设定不同的体积，进而需要确定每种调和液200的液位高度(需理解，液位高度与液体的体积呈比例关系)，在添加不同的调和液200时，需要设定每种调和液200的目标液位(即目标体积，即L1)。(在现有技术中，将目标液位设置为：处于所述液位传感器300的下表面。)为了确定调和液200的目标液位信息，如上文所述，可以根据上表面110距所述调和液200的液位的距离差(H2)来判断上表面的参考液位(L)，所述液位检测方法还包括：设定所述调和液200的目标液位(L1)，确定所述上表面110距所述调和液200的液位的距离差(H2)；将所述目标液位(L1)与所述距离差(H2)之和设定为参考液位(L)，即L＝L1+H2。

需要注意的是，作为优选，当所述上表面110不低于所述参考液位(L)时，所述液位传感器300获取到位信号，以表示所述上表面110已经到达参考液位，进而表示所述调和液200到达目标液位。进一步的，在上表面110不低于参考液位时，液位传感器300获取到位信息，还可以避免当调和液200处于低液面时，没有使参考物100发生竖向位移时，发生误检的现象，进而可以准确的判断所述调和液200的目标液位(L1)。

更进一步的，为了提高所述液位传感器300的检测灵敏度，所述参考液位的高度优选为小于所述目标液位的高度的二倍，即所述参考物100的上表面110距离所述目标液位的距离小于目标液位的高度，进而防止参考物100的上表面110在调和液200中晃动发生检测误差。所述参考液位的高度比如是所述目标液位高度的1.2倍，所述上表面110距离目标液位的距离是目标液位高度的0.2倍，进而使得参考物100在调和液200中更加的稳定，防止上表面110偏离目标液位太多而存在误测，有效地提高了液位传感器300的检测灵敏度。

本发明还提供一种研磨液调和桶，如图3所示，包括：调和桶体400、液位传感器300以及参考物100。

所述调和桶体400比如是圆柱形桶体，用于容置调和液200；在其他实施例中，不限制所述调和桶体400的形状，只要可以容置调和液200即可。

所述液位传感器300例如设置于所述调和桶体400的内部，用于检测上表面110的液位信息；作为优选，所述液位传感器300设置于所述调和桶体400内部的侧壁上，在其他实施例中，所述液位传感器300还可以通过支架的搭设，将液位传感器400设置在调和桶400内部的中间位置，以便与检测上表面110的位置。当然所述液位传感器300设置的具***置还可以是其他的位置，本领域技术人员根据实际需求进行设定，本文不做限制。

所述参考物100设置于所述调和桶体400中，并被配置为随所述调和液200的液面变化而改变竖向位置，且所述参考物100的上表面110保持高于所述调和液200的液面。所述液位传感器300用于获取所述调和液200的液位信息。所述参考物100选定以及所述参考物100在所述调和液中200的位置情况请参考上文的描述；所述液位传感器100获取调和液200的液位信息的具体情况，也请参考上文的描述，本文不再赘述。

在本实施例提供的研磨液调和桶中，通过设置调和桶体400、液位传感器300以及参考物100；所述调和桶体400用于容置调和液200；所述液位传感器300设置于所述调和桶体400的内部；所述参考物100设置于所述调和桶体400中，并被配置为随所述调和液200的液面变化而改变竖向位置，且所述参考物100的上表面110保持高于所述调和液200的液面；所述液位传感器300用于获取所述调和液200的液位信息。通过利用液位传感器300检测参考物100的上表面110在调和液200中的位置信息从而推算出调和液200的液面高度。有效的避免了气泡或者其他变量的影响，进而使得液位传感器300可以精准的检测到上表面110的位置信息，从而可以精准的确定调和液200的液位高度，准确掌控调和配比，减少了调和液在调和桶中调和时的误差，进而增加了良品率。

作为优选，所述参考物100为固体参考物，所述固体参考物的密度小于所述调和液200的密度。在本实施例中，所述参考物100是一种密度的矩形块体，在其他实施例中，所述参考物100可以是两种密度的物体，也可以是多种密度的物体的组合。

进一步的，设定所述调和液200的目标液位，确定所述上表面110距所述调和液200的液位的距离差；将所述目标液位与所述距离差之和设定为参考液位。即参考液位＝目标液位+距离差，可以准确的判断参考液位的信息，进而可以精准的控制目标液位，提高了调和配比的精度，提高良品率。需要注意的是，为了避免将固体参考物放置于所述调和桶体底部时，其自身的高度已经高于参考液位的高度，进而引起测量误差，因此，将所述固体参考物的高度优选为小于所述参考液位的高度。

优选的，如图3所示，所述研磨液调和桶还包括滑杆500，所述滑杆500沿竖向设置于所述调和桶体400内部，所述参考物沿所述滑杆500的延伸方向可移动地设置于所述滑杆500上，所述滑杆500限制所述参考物100仅具有沿竖向的自由度。在本实施例中，所述滑杆500具有两端，一端与所述调和桶体400的底部连接，另一端竖向朝向液面上升的方向延伸。所述参考物100沿着滑杆500的延伸方向，即竖向方向可移动。具体的，所述滑杆500例如是滑轮杆。所述参考物100与所述滑轮杆的设置方式，本领域技术人员可以根据常规的设置方法进行设定。此时，在滑杆500的作用下，一方面使得参考物100仅具有竖向的自由度，另一方面使得参考物100在随着液位上升时，其他方向对参考物100产生的阻力大大降低，进而使得参考物100可以灵敏的进行上升，进而提高了检测的准确性。更优选的，所述研磨液调和桶包括两根滑杆500，所述两根滑杆500沿所述调和桶体400的径向间隔地设置，所述参考物100同时与所述两根滑杆500滑动连接。在一些实施例中，所述滑杆500还可以是其他形式的，比如是三个滑杆的竖向设置，共同控制参考物100的竖向位置，或者可以是限制参考物100竖向位移的其他形式。进一步的，所述研磨液调和桶还包括搅拌棒600，用于搅拌调和液200，本领与技术人员可以根据实际需求进行设定。

本发明还提供研磨液调和系统，包括如上所述的研磨液调和桶、控制器(未示出)以及进液装置(未示出)。所述研磨液调和桶的液位传感器300与所述控制器通信连接，当所述液位传感器300检测的液位高度不低于设定的参考高度时，所述液位传感器300被配置为：获取到位信号，并将到位信号发给所述控制器；所述控制器与所述进液装置通信连接，用于控制所述进液装置的开关。当所述控制器接收到到位信息后，所述进液装置关闭。本领域技术人员可以根据现有技术，将所述液位传感器300与所述控制器进行电连接，将控制器与进液装置电连接，具体的，当液位高度等于或者高于设定的参考高度时(所述参考高度可以是上文所述的参考液面的高度)，液位传感器300将检测的信息传送给控制器，控制器接收液位传感器300的信息，并对接收的信息通过综合判断，比如，通过综合判断，停止进液装置进液，进而关闭进液装置的开关。当液位传感器300探测到参考物100的上表面110达到参考高度时，进液装置自动关闭，从而有效地避免了调和液200表面气泡的误干扰。该研磨液调和系统具备所述研磨液调和桶所带来的有益效果，此处不再赘述。研磨液调和系统的其它部件的结构和原理，可参考现有技术，此处不再展开说明。

综上所述，在本发明提供的液位检测方法、研磨液调和桶以及研磨液调和系统中，所述液位检测方法用于检测调和液中的液位信息，所述液位检测方法包括以下步骤：提供一参考物，所述参考物具有上表面；将所述参考物放置于所述调和液中，所述参考物被配置为随所述调和液的液面变化而改变竖向位置，且所述上表面保持高于所述调和液的液面；利用液位传感器检测所述参考物的上表面的位置信息；基于所述上表面的位置信息获取所述调和液的液位信息。如此配置，通过利用液位传感器检测参考物的上表面在调和液中的位置信息从而推算出调和液的液面高度。有效的避免了气泡或者其他变量的影响，进而使得液位传感器可以精准的检测到上表面的位置信息，从而可以精准的确定调和液的液位高度，准确掌控调和配比，减少了调和液在调和桶中调和时的误差，进而增加了良品率。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。