晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的制作方法
【專利摘要】一種晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，不同于現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設備以驅動葉片進行攪拌的結構，其主體為由至少一槽體層層豎設包圍的封閉筒件，而封閉筒件內部中央的槽體為下端橫伸出供液管，頂端形成透空槽口的震勻槽，使出液管由下端通入震勻槽內空間，而由透空槽口將研磨原液加水投入震勻槽內空間，震勻槽底隔設置入至少一只超音波震蕩頭的超音波音源室，且使各超音波震蕩頭發(fā)震端緊貼超音波音源室隔開震勻槽內空間的分隔壁，讓各超音波震蕩頭發(fā)出的超音波穿透分隔壁傳入震勻槽內空間。本實用新型比現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設備，能更震散細粒相溶混合、提高混勻質量，且能更快更節(jié)省混勻預定晶圓研磨稀釋液時間。
【專利說明】晶圓研磨液投入式超音波震勻設備
【技術領域】
[0001]本實用新型此種晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，是提高震細粒相溶混合，提升混勻質量，且能更快更節(jié)省混勻預定晶圓研磨稀釋液時間的新穎技術。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在是微電子時代，很多電子產(chǎn)品因集成電路越發(fā)進展，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講究，否則粗糙的磨制也會浪費很多晶圓材料，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)調配(調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定拌成的稀釋晶圓研磨液，再送到研磨機的各個管路輸配送階段，靜置時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，不使供應液調配定量無誤后，卻因混拌不確實或混拌過久，而在同批出液量里產(chǎn)生忽濃忽稀的缺點，所以業(yè)界均在拌成預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構進行運作的專用混拌設備實施拌勻。
[0003]現(xiàn)有拌勻出預定晶圓研磨稀釋液濃度的設備，如圖1的葉片攪勻晶圓研磨液設備及周圍相關管路設備示意圖所示，該葉片攪勻晶圓研磨液拌設備10是以電動泵20帶動葉片30從底伸進攪拌槽40內中央，于該槽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，復于該槽40底設有出液管41向外串接過濾器80送往后續(xù)的晶圓研磨設備90，及預備出流回堵送回該槽40內進行循環(huán)，預防輸送過程沉淀的回流管42所構成，每當預定比例份量的純水與晶圓研磨原液進入該槽40，就啟動該泵20帶動葉片30攪拌出均勻的預定晶圓研磨稀釋液濃度，然而此種構成，會造成以下數(shù)點缺失:
[0004]1.因葉片攪拌存在片緣沾黏、易沉會積亂流多、不利拌勻。
[0005]2.每次攪拌過程到送出通過過濾器費時約4?5小時，此時間仍然過長，加大晶圓研磨原液顆?；貜统恋頃r機，影響晶圓研磨液攪拌質量。
[0006]3.電動泵帶動葉片伸進攪拌槽的結構相對復雜，且葉片直接觸攪圓研磨原液顆粒及水分子，使用一段時間后，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攪拌槽的循環(huán)時間，加上設備商會加入過濾器，將較大晶圓研磨液顆粒過濾，防止研磨芯片時受到大晶圓研磨液顆粒刮傷，在不具較長時耐受出流回堵送回攪拌槽的循環(huán)時間的情況下，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，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研磨晶圓的晶圓研磨液送流量，使得運作成本提高。
[0008]鑒于現(xiàn)有拌勻出預定晶圓研磨稀釋液濃度的葉片攪拌設備有上述種種缺失，因而本發(fā)明人乃積極研究改進之道，經(jīng)過一番艱辛的苦思及試驗過程，終于有本實用新型產(chǎn)生。
實用新型內容
[0009]本實用新型所要解決的主要技術問題在于，克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，而提供一種晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，比現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設備，能更震散細粒相溶混合、提高混勻質量，且能更快更節(jié)省混勻預定晶圓研磨稀釋液時間。
[0010]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0011]一種晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，其主體為由至少一槽體層層豎設包圍的封閉筒件，而封閉筒件內部中央的槽體為下端橫伸出出液管頂端形成透空槽口的震勻槽，出液管由下端通入震勻槽內空間，而由透空槽口投研磨晶圓原液加水入震勻槽內空間,特別在震勻槽底，隔設置入至少一只超音波震蕩頭的超音波音源室，且使各超音波震蕩頭發(fā)震端緊貼超音波音源室隔開震勻槽內空間的分隔壁，讓各超音波震蕩頭發(fā)出的超音波穿透分隔壁傳入震勻槽內空間，由此構成，晶圓研磨原液加水投入震勻槽后，即受超音波震蕩頭傳震到震勻槽內震動和勻，再將槽內震勻后的預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的四周波圖以及第四圖的頻率調變周波圖的不同，加上可同時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)生相混出更復雜亂的波頻變化，達到頻速傳導快的震散多種相混流體分子，達到快速混融的效果，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」不同程度的反復動作，會不斷在液體內產(chǎn)生各種幾近真實的空洞分布模式，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，會產(chǎn)生強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，由此構成達成下述功效。
[0013]由于本實用新型此種設備，是將超音波由震勻槽分隔壁傳震透入到震勻槽內部，震勻槽內完全不存在葉片等轉動機件，因此沒有葉片攪拌造成片緣沾黏、易沉會積亂流多、不利拌勻的缺失。
[0014]經(jīng)相同拌勻液量測試，本實用新型此種設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，而不計算通過過濾器時間，只計算超音波震勻時間只要花費40分鐘，遠比現(xiàn)有用葉片攪拌再過濾費時4到5小時短得多，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滯留，沉積生成大晶圓研磨液顆粒時機，得以提高晶圓研磨液拌勻質量及妥用率。
[0015]又因為本實用新型此種設備，沒有電動泵帶動葉片伸進攪拌槽的結構的復雜結構，因此，使用一段時間后，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，本實用新型此種設備，能更加微分扯碎混溶混合液內的顆粒，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攪拌槽的循環(huán)時間，縱使設備商會加入過濾器，在攪混顆粒更小，且具較長時耐受出流回堵送回攪拌槽的循環(huán)時間的情況下，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，被除濾的晶圓研磨液顆粒數(shù)量，也意謂者，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)，使運作成本大為降低。
[0017]本實用新型的有益效果是，比現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設備，能更震散細粒相溶混合、提高混勻質量，且能更快更節(jié)省混勻預定晶圓研磨稀釋液時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0019]圖1為現(xiàn)有葉片攬勻晶圓研磨液設備及周圍相關管路設備不意圖。
[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)出頻率調變周波型式超音波震蕩頭的頻率調變周波圖。
[0023]圖5為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的整體立體圖。
[0024]圖6為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的結構剖示圖。
[0025]圖7為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的內璧層構放大剖示圖。
[0026]圖8為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的運作示意圖。
[0027]圖9為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的震勻槽型一。
[0028]圖10為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的震勻槽型二。
[0029]圖11為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的震勻槽型三。
[0030]圖12為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的震勻槽型四。
[0031]圖13為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的震勻槽型五。
[0032]圖14為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的震勻槽型六。
[0033]圖15為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備的另一實施結構剖示圖。
[0034]圖中標號說明:
[0035]10葉片攪勻晶圓研磨液拌設備
[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晶圓研磨設備
[0046]100震勻槽
[0047]101 透空槽口
[0048]102分隔壁
[0049]103殼本體[0050]104鐵氟龍層
[0051]105PP 層
[0052]106出液管
[0053]107超音波音源室
[0054]108包密外槽
[0055]109 泡棉
[0056]200，201，202超音波震蕩頭【具體實施方式】
[0057]現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設備的缺失已如前述，此處不再贅述，圖5為本實用新型晶圓研磨液投入式超音波震勻設備整體立體圖，并請同時參照圖6的結構剖示圖，由該些圖所示可知，本實用新型此種晶圓研磨液投入式超音波震勻設備主體為由至少一槽體層層豎設包圍的封閉筒件，而封閉筒件內部中央的槽體為下端橫伸出出液管106，頂端形成透空槽口 101的震勻槽100，使出液管106由下端通入震勻槽100內空間，而由透空槽口 101將投晶圓研磨原液和水投入震勻槽100內空間，特別在震勻槽100底隔設置入至少一只超音波震蕩頭200，201,202的超音波音源室107，且使各超音波震蕩頭200，201,202發(fā)震端緊貼超音波音源室107隔開震勻槽100內空間的分隔壁102，讓各超音波震蕩頭200，201,202發(fā)出的超音波穿透分隔壁102傳入震勻槽100內空間，而出液管106上可再附設有前圖1所述的過濾器80。
[0058]而此震勻槽100內的各處槽殼壁及分隔壁102，如圖7的內璧層構放大剖示圖所示，為耐酸金屬胎料(例如SUS304規(guī)格的不銹鋼)的殼本體103，內面可再涂上一鐵氟龍層104，外面可再涂一層PP層105的復合層壁，使震勻槽100內壁表面形成各處易沖除黏垢效果，于震勻槽100內部空間受超音波震勻晶圓研磨原液和水時，就能同時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。
[0059]運作時如圖8的運作示意圖所示，晶圓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)注入管70，71投入震勻槽100后，即受超音波震蕩頭200，201，202傳震到震勻槽100內震動和勻，再將震勻槽100內震勻后的預定晶圓研磨稀釋液經(jīng)出液管106經(jīng)過濾器80送往后續(xù)的晶圓研磨設備90，運作上借由超音波快速波頻震勻效能，就能比傳統(tǒng)攪拌晶圓研磨液設備更震散細粒相溶混合、提高混勻質量，且能更快更節(jié)省混勻預定晶圓研磨稀釋液時間。
[0060]而震勻槽100除上述圖示及圖9的震勻槽型一所示，可為下端留通上述出液管106，頂部開放槽口截面呈類圓形(類圓形包括:正圓形或橢圓形)槽形外，又可分別如圖
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、矩形(可視為多直邊形)等各種形狀，只要能達到槽內超音波振動效用，任何試出的震勻槽100截面槽形均可，不應就此說明所述局限必為何種震勻槽100形體。
[0061]本實用新型又可如圖15的另一實施結構剖示圖所示實施，該封閉筒件豎設的槽體，除中央的震勻槽100外，復于震勻槽100四周及底部包豎一包密外槽108，于包密外槽108朝向震勻槽100的槽內面各處槽間縫隙，鋪設塞滿泡綿109，以吸收從震勻槽100內傳出的超音波音爆噪音，達到運作靜音效果。
[0062]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
[0063]綜上所述，本實用新型在結構設計、使用實用性及成本效益上，完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，且所揭示的結構亦是具有前所未有的創(chuàng)新構造，具有新穎性、創(chuàng)造性、實用性，符合有關新型專利要件的規(guī)定，故依法提起申請。
【權利要求】
1.一種晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，不同于現(xiàn)有葉片攪勻晶圓研磨液設備以驅動葉片進行攪拌的結構，其主體為由至少一槽體層層豎設包圍的封閉筒件，而封閉筒件內部中央的槽體為下端橫伸出供液管，頂端形成透空槽口的震勻槽，使出液管由下端通入震勻槽內空間，而由透空槽口將研磨原液加水投入震勻槽內空間，其特征在于:震勻槽底隔設置入至少一只超音波震蕩頭的超音波音源室，且使各超音波震蕩頭發(fā)震端緊貼超音波音源室隔開震勻槽內空間的分隔壁，讓各超音波震蕩頭發(fā)出的超音波穿透分隔壁傳入震勻槽內空間。
2.根據(jù)權利要求1所述的晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，其特征在于，所述出液管上附設有過濾器。
3.根據(jù)權利要求1所述的晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，其特征在于，所述震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)權利要求1所述的晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，其特征在于，所述震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)權利要求1所述的晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，其特征在于，所述震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)權利要求1所述的晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，其特征在于，所述封閉筒件豎設的槽體，除中央的震勻槽外，復于震勻槽四周及底部包豎一包密外槽，于包密外槽朝向震勻槽的槽內面各處槽間縫隙，鋪設塞滿泡綿。
7.根據(jù)權利要求1所述的晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，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)權利要求1所述的晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，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)權利要求1所述的晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，其特征在于，所述超音波震蕩頭為頻率調變周波型式。
10.根據(jù)權利要求1所述的晶圓研磨液投入式超音波震勻設備，其特征在于，所述震勻槽的槽殼壁，為耐酸金屬胎料的殼本體，內面涂上一鐵氟龍層，且外面涂一層PP層的復合層壁。
【文檔編號】B01F11/02GK203694977SQ201320783076
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權日: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