本實(shí)用新型具體涉及一種智能研磨液供給系統(tǒng)，屬于研磨液智能配比及供給系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體隨著IC 組件逐漸進(jìn)入小尺寸高聚集化之多層導(dǎo)線后，對(duì)平坦化技術(shù)的需求顯得更加重要，化學(xué)機(jī)械研磨(ChemicalMechanical Polishing) 制程也因此逐漸被廣泛使用?；瘜W(xué)機(jī)械研磨是晶圓表面平坦化的方法之一，又稱(chēng)為化學(xué)機(jī)械平坦化(ChemicalMechanical Planarization) 兩者皆簡(jiǎn)稱(chēng)為CMP 制程，是目前集成電路制程中最受矚目的新技術(shù)，利用CMP 制程可大大降低晶圓片表面的凹凸、扭曲程度，以達(dá)到高精度平坦化的效果。

在CMP 制程的設(shè)備中，用研磨頭吸取晶圓片并將晶圓片壓于研磨墊上并帶動(dòng)晶圓片旋轉(zhuǎn)，研磨墊則以與研磨頭旋轉(zhuǎn)方向相反的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在進(jìn)行研磨時(shí)，設(shè)備的研磨液供應(yīng)系統(tǒng)將研磨液注入，研磨液可有效減少研磨頭的磨損，也不會(huì)對(duì)機(jī)臺(tái)設(shè)備造成損害。通常來(lái)說(shuō)，研磨液主要是以水溶液為基礎(chǔ)的復(fù)雜懸浮物(suspensions)，包括硅酸鹽(silica)、氧化鋁(alumina)、氧化鈰(ceria) 的研磨粉體(abrasive)，以及化學(xué)添加物，在使用時(shí)，研磨液在從供應(yīng)處到達(dá)晶圓片時(shí)，會(huì)經(jīng)過(guò)很多不同的處理步驟，有效的研磨液供應(yīng)管理對(duì)CMP 制程極其重要。

現(xiàn)有的研磨液供應(yīng)系統(tǒng)包括有兩組過(guò)濾器，在正常運(yùn)行時(shí)，一組過(guò)濾器處于在線工作狀態(tài)，而另一組過(guò)濾器則處于離線怠工狀態(tài)，這主要是由于研磨液系統(tǒng)的過(guò)濾器更換頻率較高，一用一備的設(shè)計(jì)可使系統(tǒng)在正常運(yùn)行中進(jìn)行切換，但是備用過(guò)濾器的本體中在切換前只有一個(gè)安裝好的筒式過(guò)濾芯，其余為一個(gè)大氣壓的空氣，但供應(yīng)系統(tǒng)的主管路中的壓力一般為30-45psi，當(dāng)進(jìn)行切換時(shí)，備用過(guò)濾器的進(jìn)出口閥門(mén)將打開(kāi)以和主管路相通，此時(shí)，由于備用過(guò)濾器中的壓力小于主管路中的壓力，由此造成主管路向備用過(guò)濾器泄壓，使得瞬時(shí)主管路壓力大幅下降，直至備用過(guò)濾器本體內(nèi)的壓力和主管路中的壓力達(dá)到平衡后，主管路中的壓力才會(huì)慢慢恢復(fù)至切換前的壓力，如此，大幅的壓力變化將嚴(yán)重影響CMP制程。

目前的研磨液供給系統(tǒng)還存在如下問(wèn)題：

1.手工配比耗費(fèi)較多人力、容易勞累，不好把控配比率而影響工作效率。

2.人員配比研磨粉時(shí)粉塵比較大，對(duì)作業(yè)人員健康產(chǎn)生不利影響。

3.人工效率低，作業(yè)人員若因事離開(kāi)會(huì)導(dǎo)致研磨液配比濃度降低，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能研磨液供給系統(tǒng)，其可克服現(xiàn)有技術(shù)不足之處，解決手動(dòng)配比溶液容易勞累從而影響工作效率的問(wèn)題，避免粉塵過(guò)大造成作業(yè)人員產(chǎn)生不利影響；避免因作業(yè)人員的配比率把控不好等因素影響生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種智能研磨液供給系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括機(jī)箱、一套過(guò)濾系統(tǒng)、一個(gè)研磨液攪拌桶、一個(gè)研磨液檢測(cè)系統(tǒng)、一個(gè)加粉機(jī)構(gòu)；所述過(guò)濾系統(tǒng)、研磨液攪拌桶、研磨液檢測(cè)系統(tǒng)、和加粉機(jī)構(gòu)均安裝在所述機(jī)箱內(nèi)；所述加粉機(jī)構(gòu)、研磨液攪拌桶、過(guò)濾系統(tǒng)依次連接，所述研磨液攪拌桶還連接所述研磨液檢測(cè)系統(tǒng)。

進(jìn)一步，如上所述的智能研磨液供給系統(tǒng)，所述的機(jī)箱包括機(jī)架，機(jī)架上具有加粉窗口，電控放置區(qū)，過(guò)濾系統(tǒng)放置區(qū)，操作面板。

進(jìn)一步，如上所述的智能研磨液供給系統(tǒng)，機(jī)架上裝有福馬輪。

進(jìn)一步，如上所述的智能研磨液供給系統(tǒng)，所述加粉窗口下放置所述加粉機(jī)構(gòu)，電控放置區(qū)放置電子控制元件，過(guò)濾系統(tǒng)放置區(qū)放置所述過(guò)濾系統(tǒng)，操作面板上具有按鈕開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步，如上所述的智能研磨液供給系統(tǒng)，所述過(guò)濾系統(tǒng)包括不銹鋼過(guò)濾器、位于不銹鋼過(guò)濾器內(nèi)部的不銹鋼過(guò)濾棉芯、自動(dòng)與手動(dòng)方向切換流體閥，不銹鋼拋光管，出液口；所述不銹鋼過(guò)濾器分為A、B兩組，所述自動(dòng)與手動(dòng)方向切換流體閥安裝在上述兩組過(guò)濾器之間，每組過(guò)濾器均通過(guò)所述不銹鋼拋光管連接所述出液口。

進(jìn)一步，如上所述的智能研磨液供給系統(tǒng)，所述出液口設(shè)置有流量檢測(cè)器。

進(jìn)一步，如上所述的智能研磨液供給系統(tǒng)，所述研磨液攪拌桶上具有不銹鋼雙隔層桶、不銹鋼抽液泵，液位監(jiān)測(cè)裝置、溫度監(jiān)測(cè)裝置、冷切水進(jìn)口、冷切水出口、研磨液回流接渣過(guò)濾籃、加粉口。

進(jìn)一步，如上所述的智能研磨液供給系統(tǒng)，所述加粉機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)粉罐，以及安裝在儲(chǔ)粉罐上的攪拌電機(jī)和加粉電機(jī)；所述儲(chǔ)粉罐的底部設(shè)有重力監(jiān)測(cè)裝置。

進(jìn)一步，如上所述的智能研磨液供給系統(tǒng)，所述儲(chǔ)粉罐安裝在開(kāi)口式箱式滑軌上，所述儲(chǔ)粉罐底部具有出粉口。

進(jìn)一步，如上所述的智能研磨液供給系統(tǒng)，所述研磨液檢測(cè)系統(tǒng)，包含濾桶、安裝在所述濾桶上的在線式研磨液濃度監(jiān)測(cè)計(jì)、進(jìn)液口、和出液口。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案以后，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、把工人從繁重勞動(dòng)中解放出來(lái)，避免粉塵大對(duì)作業(yè)人員產(chǎn)生不利影響。

2、能大大節(jié)省人力，可完全不需要專(zhuān)人在現(xiàn)場(chǎng)給提供研磨液，能夠不間斷提供研磨液。

3、更好的把控研磨液溫度、濃度。

4、保證研磨液顆粒的大小。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型智能研磨供給系統(tǒng)整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型智能研磨液供給系統(tǒng)過(guò)濾系統(tǒng)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型智能研磨液供給系統(tǒng)研磨液攪拌桶示意圖；

圖4為本實(shí)用新型智能研磨液供給系統(tǒng)加粉機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型智能研磨液供給系統(tǒng)研磨液檢測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。

本實(shí)用新型所提供的智能研磨液供給系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括機(jī)箱、一套過(guò)濾系統(tǒng)、一個(gè)研磨液攪拌桶、一個(gè)研磨液檢測(cè)系統(tǒng)、一個(gè)加粉機(jī)構(gòu)；所述過(guò)濾系統(tǒng)、研磨液攪拌桶、研磨液檢測(cè)系統(tǒng)、和加粉機(jī)構(gòu)均安裝在所述機(jī)箱內(nèi)；所述加粉機(jī)構(gòu)、研磨液攪拌桶、過(guò)濾系統(tǒng)依次連接，所述研磨液攪拌桶還連接所述研磨液檢測(cè)系統(tǒng)。

如圖1所示，所述的機(jī)箱包括用Q235型材鈑金噴涂等連接件連接固定的機(jī)架1，機(jī)架1裝有福馬輪可方便地移動(dòng)。機(jī)架1上具有加粉窗口2，電控放置區(qū)3，過(guò)濾系統(tǒng)放置區(qū)4，操作面板5。加粉窗口2下放置加粉機(jī)構(gòu)，電控放置區(qū)3放置電子控制元件，過(guò)濾系統(tǒng)放置區(qū)4放置所述過(guò)濾系統(tǒng)，操作面板上具有按鈕開(kāi)關(guān)，用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行整體操作。

如圖2所示，所述的過(guò)濾系統(tǒng)包括不銹鋼過(guò)濾器6、不銹鋼過(guò)濾棉芯（未圖示，位于不銹鋼過(guò)濾器6內(nèi)部）、自動(dòng)與手動(dòng)方向切換流體閥7，不銹鋼拋光管8，出液口9。所述不銹鋼過(guò)濾器分為并聯(lián)的A、B兩組，所述自動(dòng)與手動(dòng)方向切換流體閥安裝在上述兩組過(guò)濾器之間，每組過(guò)濾器均通過(guò)所述不銹鋼拋光管連接所述出液口。過(guò)濾系統(tǒng)通過(guò)水泵往前面工作站輸送研磨液時(shí)選擇性選用A組或B組管路，在出液口9設(shè)置有流量檢測(cè)器（未圖示），通過(guò)流量大小監(jiān)測(cè)報(bào)警提醒更換濾芯，并在更換濾芯過(guò)程中不需要停機(jī)，直接手動(dòng)切換A、B管路輸送，提高設(shè)備使用效率，會(huì)自動(dòng)供給所需使用研磨液并在無(wú)需供給情況下設(shè)備通過(guò)自動(dòng)與手動(dòng)方向切換流體閥7實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。

如圖3所示，所述的研磨液攪拌桶上具有不銹鋼雙隔層桶10、不銹鋼抽液泵11，液位監(jiān)測(cè)裝置12、溫度監(jiān)測(cè)裝置17、冷切水進(jìn)口13、冷切水出口14、研磨液回流接渣過(guò)濾籃15、加粉口16。桶底并裝有萬(wàn)向腳輪，雙隔層設(shè)計(jì)桶是為保證研磨液溫度，給研磨液更直接的控溫系統(tǒng)，通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)裝置17監(jiān)測(cè)研磨液溫度達(dá)到恒溫狀態(tài)（一般溫度保持在20℃），并通過(guò)不斷循環(huán)攪拌保證研磨粉不會(huì)在攪拌桶沉積，并自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)。

如圖4所示，所述的加粉機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)粉罐18、以及安裝在儲(chǔ)粉罐上的攪拌電機(jī)19、加粉電機(jī)20，所述儲(chǔ)粉罐的底部設(shè)有重力監(jiān)測(cè)裝置21，設(shè)定好重力，通過(guò)重量的變化，提醒操作人員及時(shí)加粉、攪拌電機(jī)對(duì)研磨粉進(jìn)行攪拌均勻提供給加粉電機(jī)更好把控加粉量。所述儲(chǔ)粉罐安裝在開(kāi)口式箱式滑軌22上，便于外移加粉機(jī)構(gòu)清理、維修。所述儲(chǔ)粉罐底部具有出粉口23，所述重力監(jiān)測(cè)裝置固定在儲(chǔ)粉罐底部。

如圖5所示，所述的研磨液檢測(cè)系統(tǒng)，包含濾桶25、安裝在所述濾桶上的在線式研磨液濃度監(jiān)測(cè)計(jì)26，進(jìn)液口27，出液口28。研磨液在經(jīng)過(guò)研磨濃度監(jiān)測(cè)計(jì)時(shí)刻監(jiān)控反映研磨液配比濃度百分比，從而驅(qū)動(dòng)攪拌桶提供自主加水及加粉機(jī)構(gòu)加研磨粉。

本實(shí)用新型所述的智能研磨液供給系統(tǒng)的工序如下：研磨粉加入至加粉機(jī)構(gòu)待料經(jīng)過(guò)加粉電機(jī)給攪拌桶加粉達(dá)到配比率時(shí)通過(guò)檢測(cè)信號(hào)后自動(dòng)停止，混合后通過(guò)抽液泵經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置給前端設(shè)備供給研磨液，如此重復(fù)。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。