一种智能研磨液供给系统的制作方法

本实用新型具体涉及一种智能研磨液供给系统，属于研磨液智能配比及供给系统技术领域。

背景技术：

半导体随着IC 组件逐渐进入小尺寸高聚集化之多层导线后，对平坦化技术的需求显得更加重要，化学机械研磨(ChemicalMechanical Polishing) 制程也因此逐渐被广泛使用。化学机械研磨是晶圆表面平坦化的方法之一，又称为化学机械平坦化(ChemicalMechanical Planarization) 两者皆简称为CMP 制程，是目前集成电路制程中最受瞩目的新技术，利用CMP 制程可大大降低晶圆片表面的凹凸、扭曲程度，以达到高精度平坦化的效果。

在CMP 制程的设备中，用研磨头吸取晶圆片并将晶圆片压于研磨垫上并带动晶圆片旋转，研磨垫则以与研磨头旋转方向相反的方向进行旋转，在进行研磨时，设备的研磨液供应系统将研磨液注入，研磨液可有效减少研磨头的磨损，也不会对机台设备造成损害。通常来说，研磨液主要是以水溶液为基础的复杂悬浮物(suspensions)，包括硅酸盐(silica)、氧化铝(alumina)、氧化铈(ceria) 的研磨粉体(abrasive)，以及化学添加物，在使用时，研磨液在从供应处到达晶圆片时，会经过很多不同的处理步骤，有效的研磨液供应管理对CMP 制程极其重要。

现有的研磨液供应系统包括有两组过滤器，在正常运行时，一组过滤器处于在线工作状态，而另一组过滤器则处于离线怠工状态，这主要是由于研磨液系统的过滤器更换频率较高，一用一备的设计可使系统在正常运行中进行切换，但是备用过滤器的本体中在切换前只有一个安装好的筒式过滤芯，其余为一个大气压的空气，但供应系统的主管路中的压力一般为30-45psi，当进行切换时，备用过滤器的进出口阀门将打开以和主管路相通，此时，由于备用过滤器中的压力小于主管路中的压力，由此造成主管路向备用过滤器泄压，使得瞬时主管路压力大幅下降，直至备用过滤器本体内的压力和主管路中的压力达到平衡后，主管路中的压力才会慢慢恢复至切换前的压力，如此，大幅的压力变化将严重影响CMP制程。

目前的研磨液供给系统还存在如下问题：

1.手工配比耗费较多人力、容易劳累，不好把控配比率而影响工作效率。

2.人员配比研磨粉时粉尘比较大，对作业人员健康产生不利影响。

3.人工效率低，作业人员若因事离开会导致研磨液配比浓度降低，从而影响产品质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能研磨液供给系统，其可克服现有技术不足之处，解决手动配比溶液容易劳累从而影响工作效率的问题，避免粉尘过大造成作业人员产生不利影响；避免因作业人员的配比率把控不好等因素影响生产产品质量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种智能研磨液供给系统，所述系统包括机箱、一套过滤系统、一个研磨液搅拌桶、一个研磨液检测系统、一个加粉机构；所述过滤系统、研磨液搅拌桶、研磨液检测系统、和加粉机构均安装在所述机箱内；所述加粉机构、研磨液搅拌桶、过滤系统依次连接，所述研磨液搅拌桶还连接所述研磨液检测系统。

进一步，如上所述的智能研磨液供给系统，所述的机箱包括机架，机架上具有加粉窗口，电控放置区，过滤系统放置区，操作面板。

进一步，如上所述的智能研磨液供给系统，机架上装有福马轮。

进一步，如上所述的智能研磨液供给系统，所述加粉窗口下放置所述加粉机构，电控放置区放置电子控制元件，过滤系统放置区放置所述过滤系统，操作面板上具有按钮开关。

进一步，如上所述的智能研磨液供给系统，所述过滤系统包括不锈钢过滤器、位于不锈钢过滤器内部的不锈钢过滤棉芯、自动与手动方向切换流体阀，不锈钢抛光管，出液口；所述不锈钢过滤器分为A、B两组，所述自动与手动方向切换流体阀安装在上述两组过滤器之间，每组过滤器均通过所述不锈钢抛光管连接所述出液口。

进一步，如上所述的智能研磨液供给系统，所述出液口设置有流量检测器。

进一步，如上所述的智能研磨液供给系统，所述研磨液搅拌桶上具有不锈钢双隔层桶、不锈钢抽液泵，液位监测装置、温度监测装置、冷切水进口、冷切水出口、研磨液回流接渣过滤篮、加粉口。

进一步，如上所述的智能研磨液供给系统，所述加粉机构包括储粉罐，以及安装在储粉罐上的搅拌电机和加粉电机；所述储粉罐的底部设有重力监测装置。

进一步，如上所述的智能研磨液供给系统，所述储粉罐安装在开口式箱式滑轨上，所述储粉罐底部具有出粉口。

进一步，如上所述的智能研磨液供给系统，所述研磨液检测系统，包含滤桶、安装在所述滤桶上的在线式研磨液浓度监测计、进液口、和出液口。

本实用新型采用上述技术方案以后，具有以下优点：

1、把工人从繁重劳动中解放出来，避免粉尘大对作业人员产生不利影响。

2、能大大节省人力，可完全不需要专人在现场给提供研磨液，能够不间断提供研磨液。

3、更好的把控研磨液温度、浓度。

4、保证研磨液颗粒的大小。

附图说明

图1为本实用新型智能研磨供给系统整机结构示意图；

图2为本实用新型智能研磨液供给系统过滤系统示意图；

图3为本实用新型智能研磨液供给系统研磨液搅拌桶示意图；

图4为本实用新型智能研磨液供给系统加粉机结构示意图；

图5为本实用新型智能研磨液供给系统研磨液检测结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

本实用新型所提供的智能研磨液供给系统，所述系统包括机箱、一套过滤系统、一个研磨液搅拌桶、一个研磨液检测系统、一个加粉机构；所述过滤系统、研磨液搅拌桶、研磨液检测系统、和加粉机构均安装在所述机箱内；所述加粉机构、研磨液搅拌桶、过滤系统依次连接，所述研磨液搅拌桶还连接所述研磨液检测系统。

如图1所示，所述的机箱包括用Q235型材钣金喷涂等连接件连接固定的机架1，机架1装有福马轮可方便地移动。机架1上具有加粉窗口2，电控放置区3，过滤系统放置区4，操作面板5。加粉窗口2下放置加粉机构，电控放置区3放置电子控制元件，过滤系统放置区4放置所述过滤系统，操作面板上具有按钮开关，用于对设备进行整体操作。

如图2所示，所述的过滤系统包括不锈钢过滤器6、不锈钢过滤棉芯（未图示，位于不锈钢过滤器6内部）、自动与手动方向切换流体阀7，不锈钢抛光管8，出液口9。所述不锈钢过滤器分为并联的A、B两组，所述自动与手动方向切换流体阀安装在上述两组过滤器之间，每组过滤器均通过所述不锈钢抛光管连接所述出液口。过滤系统通过水泵往前面工作站输送研磨液时选择性选用A组或B组管路，在出液口9设置有流量检测器（未图示），通过流量大小监测报警提醒更换滤芯，并在更换滤芯过程中不需要停机，直接手动切换A、B管路输送，提高设备使用效率，会自动供给所需使用研磨液并在无需供给情况下设备通过自动与手动方向切换流体阀7实现自动循环。

如图3所示，所述的研磨液搅拌桶上具有不锈钢双隔层桶10、不锈钢抽液泵11，液位监测装置12、温度监测装置17、冷切水进口13、冷切水出口14、研磨液回流接渣过滤篮15、加粉口16。桶底并装有万向脚轮，双隔层设计桶是为保证研磨液温度，给研磨液更直接的控温系统，通过温度监测装置17监测研磨液温度达到恒温状态（一般温度保持在20℃），并通过不断循环搅拌保证研磨粉不会在搅拌桶沉积，并自动补水系统。

如图4所示，所述的加粉机构包括储粉罐18、以及安装在储粉罐上的搅拌电机19、加粉电机20，所述储粉罐的底部设有重力监测装置21，设定好重力，通过重量的变化，提醒操作人员及时加粉、搅拌电机对研磨粉进行搅拌均匀提供给加粉电机更好把控加粉量。所述储粉罐安装在开口式箱式滑轨22上，便于外移加粉机构清理、维修。所述储粉罐底部具有出粉口23，所述重力监测装置固定在储粉罐底部。

如图5所示，所述的研磨液检测系统，包含滤桶25、安装在所述滤桶上的在线式研磨液浓度监测计26，进液口27，出液口28。研磨液在经过研磨浓度监测计时刻监控反映研磨液配比浓度百分比，从而驱动搅拌桶提供自主加水及加粉机构加研磨粉。

本实用新型所述的智能研磨液供给系统的工序如下：研磨粉加入至加粉机构待料经过加粉电机给搅拌桶加粉达到配比率时通过检测信号后自动停止，混合后通过抽液泵经过过滤装置给前端设备供给研磨液，如此重复。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。