清洗机电源智能化控制升级路径

晶圆清洗机电源正从传统模拟控制向全数字、自适应、工艺闭环的智能化控制体系全面升级，整个升级路径分为感知层、执行层、决策层三个递进阶段，每一层都为下一层提供数据基础与实时接口，确保升级可分步实施、风险可控。

感知层是智能化控制的根基。传统清洗电源仅采集电压电流两个参数，新方案在每个功率模块、高压发生器、射频匹配箱、臭氧单元内部署上百路传感器，实时监测结温（多点）、局部放电强度、放电间隙电流波形、冷却液电导率、换能器阻抗、臭氧浓度等关键电气与非电气量，所有信号以微秒级时间戳同步上传边缘计算单元，形成电源完整数字孪生体。这一层升级使电源从“黑盒”变为“全透明”，工艺人员可实时看到臭氧发生器内部任意放电间隙的电流密度分布。

执行层实现毫秒级精准控制。传统模拟控制在化学品种类或温度变化时需人工反复调整，新方案采用全数字锁相+模型预测控制（MPC）架构，根据感知层实时辨识的等离子阻抗或换能器负载变化，自动修正射频频率、脉冲占空比、电压幅度，使等离子密度波动控制在±0.4%以内，兆声空化强度波动小于±0.8%。在光刻胶剥离到颗粒去除的快速切换场景下，控制超调量从传统方案的9%降至0.6%，彻底消除了过渡区残留。

决策层是智能化控制的最高形态。电源与清洗主机、颗粒计数器、金属污染检测仪、化学品供给系统深度融合，建立基于物理机理与深度学习的混合孪生模型。接收新工艺配方后，电源不仅严格执行电压时序，还能根据历史千余批次数据预测本次清洗可能出现的边缘颗粒反弹，提前0.8秒提升静电吸附电压实现预防性补偿。在多腔集群清洗线，电源之间通过TSN时间敏感网络（TSN）实现跨设备协同，当某腔臭氧浓度偏低时，相邻腔自动延长处理时间2秒补偿，保证整批晶圆批内一致性。

通信全面升级为OPC UA over TSN+光纤环网，指令延迟确定性小于12μs。人机交互采用15英寸触控屏+语音+AR眼镜，工程师可直接用手势拖拽绘制射频脉冲波形，系统实时仿真清洗效果并给出优化建议。清洗机电源智能化控制升级路径已使单台设备换型时间从90分钟缩短至6分钟，清洗效果批次重复性提升5倍，真正实现“电源自己会清洗”。