晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，不同于現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設(shè)備以驅(qū)動葉片進(jìn)行攪拌的結(jié)構(gòu)，其主體為下端伸出入液管上端伸出出液管的封閉筒件，且封閉筒件由至少一槽體層層豎設(shè)包圍所構(gòu)成，封閉筒件內(nèi)部中央的槽體為混勻槽，使入液管由下端通入混勻槽內(nèi)空間，出液管由上端通入混勻槽內(nèi)空間，混勻槽的槽身四周外壁，疊接至少一只超音波震蕩頭；出液管上附設(shè)有過濾器。本實(shí)用新型比現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設(shè)備，能更震散細(xì)粒相溶混合、提高混勻質(zhì)量，且能更快更節(jié)省混勻預(yù)定晶圓研磨稀釋液時(shí)間。
【專利說明】晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型此種晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，是提高震細(xì)粒相溶混合，提升混勻質(zhì)量，且能更快更節(jié)省混勻預(yù)定晶圓研磨稀釋液時(shí)間的新穎技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在是微電子時(shí)代，很多電子產(chǎn)品因集成電路越發(fā)進(jìn)展，而能做到極輕薄靈瓏小巧便于攜帶，然而，集成電路所需的芯片尺寸是透過講究的晶圓切割研磨做出，因此能對晶圓研磨的晶圓研磨液也必須非常精細(xì)講究，否則粗糙的磨制也會浪費(fèi)很多晶圓材料，使芯片成本大增，也因此研磨晶圓的晶圓研磨液(晶圓研磨液為水性研磨漿液，二氧化硅，業(yè)界英文通稱為SLURRY)調(diào)配(調(diào)配即定量的晶圓研磨原液充份與定量的純水混合混酸)得宜，不使過稀無研磨效果或過濃得產(chǎn)生過量研磨，就非常重要，更由于晶圓研磨原液的比重很重，從晶圓研磨原液到預(yù)定拌成的稀釋晶圓研磨液，再送到研磨機(jī)的各個(gè)管路輸配送階段，靜置時(shí)間一久就會明顯地產(chǎn)生沉淀，使管路上層液體濃度比下層液體更濃，導(dǎo)致同批已混攪成的稀釋晶圓研磨液研磨效果不均勻，由此連帶對調(diào)配出定量后的充份混和作業(yè)也跟著要特別注重，不使供應(yīng)液調(diào)配定量無誤后，卻因混拌不確實(shí)或混拌過久，而在同批出液量里產(chǎn)生忽濃忽稀的缺點(diǎn)，所以業(yè)界均在拌成預(yù)定晶圓研磨稀釋液前后流程中，使用循環(huán)功能與可防止沉淀的的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)作的專用混拌設(shè)備實(shí)施拌勻。
[0003]現(xiàn)有拌勻出預(yù)定晶圓研磨稀釋液濃度的設(shè)備，如圖1的葉片攪勻晶圓研磨液設(shè)備及周圍相關(guān)管路設(shè)備示意圖所示，該葉片攪勻晶圓研磨液拌設(shè)備10是以電動泵20帶動葉片30從底伸進(jìn)攪拌槽40內(nèi)中央，于攪拌槽40頂端分別管接外部純水量取筒50及晶圓研磨原液量取筒60送來純水、晶圓研磨原液的注入管70，71，復(fù)于攪拌槽40底設(shè)有出液管41向外串接過濾器80送往后續(xù)的晶圓研磨設(shè)備90，及預(yù)備出流回堵送回?cái)嚢璨?0內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，預(yù)防輸送過程沉淀的回流管42所構(gòu)成，每當(dāng)預(yù)定比例份量的純水與晶圓研磨原液進(jìn)入攪拌槽40，就啟動電動泵20帶動葉片30攪拌出均勻的預(yù)定晶圓研磨稀釋液濃度，然而此種構(gòu)成，會造成以下數(shù)點(diǎn)缺失:
[0004]1.因葉片攪拌存在片緣沾黏、易沉?xí)e亂流多、不利拌勻。
[0005]2.每次攪拌過程到送出通過過濾器費(fèi)時(shí)約4?5小時(shí)，此時(shí)間仍然過長，加大晶圓研磨原液顆粒回復(fù)沉淀時(shí)機(jī)，影響晶圓研磨液攪拌質(zhì)量。
[0006]3.電動泵帶動葉片伸進(jìn)攪拌槽的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，且葉片直接觸攪圓研磨原液顆粒及水分子，使用一段時(shí)間后，不但葉緣會磨損，葉片也會產(chǎn)生微量彎翹變形，影響攪拌性能，得頻繁維修保養(yǎng)這些構(gòu)件。
[0007]4.由于葉片攪拌均勻性差，并無法完全使晶圓研磨液快速混勻增長耐受出流回堵送回?cái)嚢璨鄣难h(huán)時(shí)間，加上設(shè)備商會加入過濾器，將較大晶圓研磨液顆粒過濾，防止研磨芯片時(shí)受到大晶圓研磨液顆粒刮傷，在不具較長時(shí)耐受出流回堵送回?cái)嚢璨鄣难h(huán)時(shí)間的情況下，必然使受過濾攔截的大晶圓研磨液顆粒增多，不但是這些被除濾的晶圓研磨液顆粒不再有效用，形成空耗浪費(fèi)，也會造成過濾器濾堵工作量大，濾芯提早全部阻塞全面堵流，得常常換新過濾器維持正常供應(yīng)研磨晶圓的晶圓研磨液送流量，使得運(yùn)作成本提高。
[0008]鑒于現(xiàn)有拌勻出預(yù)定晶圓研磨稀釋液濃度的葉片攪拌設(shè)備有上述種種缺失，因而本發(fā)明人乃積極研究改進(jìn)之道，經(jīng)過一番艱辛的苦思及試驗(yàn)過程，終于有本實(shí)用新型產(chǎn)生。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，比現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設(shè)備，能更震散細(xì)粒相溶混合、提高混勻質(zhì)量，且能更快更節(jié)省混勻預(yù)定晶圓研磨稀釋液時(shí)間。
[0010]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其主體為下端伸出入液管上端伸出出液管的封閉筒件，且封閉筒件由至少一槽體層層豎設(shè)包圍所構(gòu)成，封閉筒件內(nèi)部中央的槽體為混勻槽，使入液管由下端通入混勻槽內(nèi)空間，出液管由上端通入混勻槽內(nèi)空間，特別在混勻槽的槽身四周外壁，疊接至少一只超音波震蕩頭，由此構(gòu)成，晶圓研磨原液加水經(jīng)入液管流入混勻槽后，即受超音波震蕩頭傳震到混勻槽內(nèi)震動和勻，再將槽內(nèi)震勻后的預(yù)定晶圓研磨稀釋液經(jīng)出液管送往晶圓研磨作業(yè)。
[0012]基于超音波發(fā)生較低頻的周波上，各種超音波震蕩頭型式產(chǎn)生的超音波周期與振幅變化，受發(fā)振機(jī)引發(fā)傳出超音波震動后，有如圖2的單一周波圖，圖3的四周波圖以及圖4的頻率調(diào)變周波圖的不同，加上可同時(shí)使用多只兩種以上不同周波型式的超音波震蕩頭數(shù)組，產(chǎn)生相混出更復(fù)雜亂的波頻變化，達(dá)到頻速傳導(dǎo)快的震散多種相混流體分子，達(dá)到快速混融的效果，且不管是那種周波型式的超音波振動，都會對液體瞬間造成「增壓」及「減壓」不同程度的反復(fù)動作，會不斷在液體內(nèi)產(chǎn)生各種幾近真實(shí)的空洞分布模式，取入溶于液體的氣體成為氣泡，稱為空洞現(xiàn)象，該些氣泡被大氣壓縮擠破消滅時(shí)，會產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波直接破碎周圍顆粒，使粒子更加微分扯碎更容易相混溶合，由此構(gòu)成達(dá)成下述功效。
[0013]由于本實(shí)用新型此種設(shè)備，是將超音波由混勻槽外壁傳震透入到混勻槽內(nèi)部，混勻槽內(nèi)完全不存在葉片等轉(zhuǎn)動機(jī)件，因此沒有葉片攪拌造成片緣沾黏、易沉?xí)e亂流多、不利拌勻的缺失。
[0014]經(jīng)相同拌勻液量測試，本實(shí)用新型此種設(shè)備每次超音波震勻晶圓研磨液過程到送出通過過濾器約2.5小時(shí)，而不計(jì)算通過過濾器時(shí)間，只計(jì)算超音波震勻時(shí)間只要花費(fèi)40分鐘，遠(yuǎn)比現(xiàn)有用葉片攪拌再過濾費(fèi)時(shí)4到5小時(shí)短得多，加快晶圓研磨原液顆粒拌勻輸出速度，及循環(huán)再拌效率，減少晶圓研磨液在管路內(nèi)滯留，沉積生成大晶圓研磨液顆粒時(shí)機(jī)，得以提高晶圓研磨液拌勻質(zhì)量及妥用率。
[0015]又因?yàn)楸緦?shí)用新型此種設(shè)備，沒有電動泵帶動葉片伸進(jìn)攪拌槽的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，因此，使用一段時(shí)間后，不會有葉緣磨損，葉片也微量彎翹變形，影響攪拌性能問題，使維修保養(yǎng)更加方便。
[0016]再者，本實(shí)用新型此種設(shè)備，能更加微分扯碎混溶混合液內(nèi)的顆粒，使拌出的晶圓研磨液稀釋濃度，酸度完全均勻，而增長耐受出流回堵送回?cái)嚢璨鄣难h(huán)時(shí)間，縱使設(shè)備商會加入過濾器，在攪混顆粒更小，且具較長時(shí)耐受出流回堵送回?cái)嚢璨鄣难h(huán)時(shí)間的情況下，必然使受過濾攔截的大晶圓研磨液顆粒減少，大大減低這些不再有用空耗浪費(fèi)，被除濾的晶圓研磨液顆粒數(shù)量，也意味著，降低過濾器濾堵工作量，拉長過濾器濾芯使用壽命，減少為維持正常研磨芯片供流量，而換新過濾器次數(shù)，使運(yùn)作成本大為降低。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是，比現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設(shè)備，能更震散細(xì)粒相溶混合、提高混勻質(zhì)量，且能更快更節(jié)省混勻預(yù)定晶圓研磨稀釋液時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0019]圖1為現(xiàn)有葉片攬勻晶圓研磨液設(shè)備及周圍相關(guān)管路設(shè)備不意圖。
[0020]圖2為發(fā)出單一周波型式超音波震蕩頭的單一周波圖。
[0021]圖3為發(fā)出四周波型式超音波震蕩頭的四周波圖。
[0022]圖4為發(fā)出頻率調(diào)變周波型式超音波震蕩頭的頻率調(diào)變周波圖。
[0023]圖5為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的整體立體圖。
[0024]圖6為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的結(jié)構(gòu)剖示圖。
[0025]圖7為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的內(nèi)璧層構(gòu)放大剖示圖。
[0026]圖8為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的運(yùn)作示意圖。
[0027]圖9為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的混勻槽型一。
[0028]圖10為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的混勻槽型二。
[0029]圖11為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的混勻槽型三。
[0030]圖12為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的混勻槽型四。
[0031]圖13為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的混勻槽型五。
[0032]圖14為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的混勻槽型六。
[0033]圖15為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備的另一實(shí)施結(jié)構(gòu)剖示圖。
[0034]圖中標(biāo)號說明:
[0035]10葉片攪勻晶圓研磨液拌設(shè)備
[0036]20電動泵
[0037]30 葉片
[0038]40攪拌槽
[0039]41出液管
[0040]42回流管
[0041]50純水量取筒
[0042]60晶圓研磨原液量取筒
[0043]70，71 注入管
[0044]80過濾器
[0045]90晶圓研磨設(shè)備
[0046]100封閉筒件
[0047]200入液管
[0048]300出液管
[0049]400混勻槽
[0050]401封殼槽
[0051]402殼本體[0052]403鐵氟龍層
[0053]404包密外槽
[0054]405 泡綿
[0055]500，501，502超音波震蕩頭【具體實(shí)施方式】
[0056]現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設(shè)備的缺失已如前述，此處不再贅述，圖5為本實(shí)用新型晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備整體立體圖，并請同時(shí)參照圖6的結(jié)構(gòu)剖示圖，由該些圖所示可知，本實(shí)用新型此種晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備主體為下端伸出入液管200上端伸出出液管300的封閉筒件100,且封閉筒件100由至少一槽體層層包圍所構(gòu)成,封閉筒件100內(nèi)部中央的豎設(shè)槽體為混勻槽400，使入液管200由下端通入混勻槽400內(nèi)空間，出液管300由上端通入混勻槽400內(nèi)空間，特別在混勻槽400的槽身四周外壁，疊接至少一只超音波震蕩頭500，501，502，而出液管300上可再附設(shè)有如前第一圖所示的過濾器80，而此封閉筒件100除中央豎設(shè)混勻槽400外，復(fù)可在混勻槽400連同所有超音波震蕩頭500，501,502外圍再包圍設(shè)置一封殼槽401,且封殼槽401殼頂面與混勻槽400殼頂面相疊固接,封殼槽401殼底面與混勻槽400殼頂面相疊固接，將混勻槽400連同所有超音波震蕩頭500，501，502全部包入，使該殼401內(nèi)部防塵防污防撞傷,然而就運(yùn)作效用而言,封殼槽401并非絕對必要。
[0057]而此混勻槽400的槽殼壁，如圖7的內(nèi)璧層構(gòu)放大剖示圖所示，為耐酸金屬胎料(例如SUS304規(guī)格的不銹鋼)的殼本體402，內(nèi)面可再涂上一鐵氟龍層403的復(fù)合層壁，使混勻槽400內(nèi)壁表面形成各處易沖除黏垢效果，于混勻槽400內(nèi)部空間受:超首波震勻晶圓研磨原液和水時(shí)，就能同時(shí)受波動沖除碰壁沾黏的晶圓研磨液顆粒，減少晶圓研磨液顆粒沾黏的浪費(fèi)。
[0058]運(yùn)作時(shí)如圖8的運(yùn)作示意圖所示，研磨原液加水由前端的純水量取筒50及晶圓研磨原液量取筒60送來純水、晶圓研磨原液經(jīng)入液管200流入混勻槽400后，即受超音波震蕩頭500，501，502傳震到混勻槽400內(nèi)震動和勻，再將混勻槽400內(nèi)震勻后的預(yù)定晶圓研磨稀釋液經(jīng)出液管300經(jīng)過濾器80送往后續(xù)的晶圓研磨設(shè)備90，運(yùn)作上借由超音波快速波頻震勻效能，就能比傳統(tǒng)攪拌晶圓研磨液設(shè)備更震散細(xì)粒相溶混合、提高混勻質(zhì)量，且能更快更節(jié)省混勻預(yù)定晶圓研磨稀釋液時(shí)間。
[0059]而混勻槽400除上述圖示及圖9的混勻槽型一所示，可為只留通上述入液管200、出液管300，呈矩形(可視為多直邊形)截面的密閉槽形外，復(fù)可分別如圖10、圖11、圖12、圖13及圖14所示，在截面形狀為能供超音波震蕩頭發(fā)出的振動波傳繞，又不會受超音波波動產(chǎn)生共振噪音的訴求下，也可為多圓弧邊形、類圓形(類圓形包括:正圓形或橢圓形)等各種形狀，只要能達(dá)到槽內(nèi)超音波振動效用，任何試出的混勻槽400截面槽形均可，不應(yīng)就此說明所述局限必為何種混勻槽400形體。
[0060]本實(shí)用新型又可如圖15的另一實(shí)施結(jié)構(gòu)剖示圖所示實(shí)施，該封閉筒件10豎設(shè)的槽體，除中央的混勻槽400，及將混勻槽400連同所有超音波震蕩頭500，501，502外圍包圍設(shè)置的封殼槽401外，復(fù)于封殼槽401外圍整個(gè)包豎一包密外槽404,于包密外槽404朝向封殼槽401的槽內(nèi)面各處槽間縫隙，鋪設(shè)塞滿泡綿405，以吸收從混勻槽400內(nèi)傳出的超音波音爆噪音，達(dá)到運(yùn)作靜音效果。
[0061]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
[0062]綜上所述，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用實(shí)用性及成本效益上，完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，且所揭示的結(jié)構(gòu)亦是具有前所未有的創(chuàng)新構(gòu)造，具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性，符合有關(guān)新型專利要件的規(guī)定，故依法提起申請。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，不同于現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設(shè)備以驅(qū)動葉片進(jìn)行攪拌的結(jié)構(gòu)，其主體為下端伸出入液管上端伸出出液管的封閉筒件，且封閉筒件由至少一槽體層層豎設(shè)包圍所構(gòu)成，封閉筒件內(nèi)部中央的槽體為混勻槽，使入液管由下端通入混勻槽內(nèi)空間，出液管由上端通入混勻槽內(nèi)空間，其特征在于:混勻槽的槽身四周外壁，疊接至少一只超音波震蕩頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述出液管上附設(shè)有過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述混勻槽截面形狀為能供超音波震蕩頭發(fā)出的振動波傳繞，又不會受超音波波動產(chǎn)生共振噪音的多直邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述混勻槽截面形狀為能供超音波震蕩頭發(fā)出的振動波傳繞，又不會受超音波波動產(chǎn)生共振噪音的多圓弧邊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述混勻槽截面形狀為能供超音波震蕩頭發(fā)出的振動波傳繞，又不會受超音波波動產(chǎn)生共振噪音的類圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述封閉筒件除中央豎設(shè)混勻槽外，復(fù)于混勻槽連同所有超音波震蕩頭外圍再包圍設(shè)置一封殼槽，且封殼槽殼頂面與混勻槽殼頂面相疊固接，封殼槽殼底面與混勻槽殼頂面相疊固接，將混勻槽連同所有超音波震蕩頭全部包入。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述超音波震蕩頭為傳出單一周波的型式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述超音波震蕩頭為傳出四周波型式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述超音波震蕩頭為頻率調(diào)變周波型式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述混勻槽的槽殼壁，為耐酸金屬胎料的殼本體，內(nèi)面涂上一鐵氟龍層的復(fù)合層壁。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓研磨液超音波震勻設(shè)備，其特征在于，所述封閉筒件豎設(shè)的槽體，除中央的混勻槽，及將混勻槽連同所有超音波震蕩頭外圍包圍設(shè)置的封殼槽外，復(fù)于封殼槽外圍整個(gè)包豎一包密外槽，于包密外槽朝向封殼槽的槽內(nèi)面各處槽間縫隙，鋪設(shè)塞滿泡綿。
【文檔編號】B01F11/02GK203694976SQ201320782169
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】吳濬宇, 曾義能 申請人:宸沅國際股份有限公司