一种研磨液混合供应设备的制作方法

本实用新型涉及研磨浆料混合技术领域，具体地说是一种研磨液混合供应设备。

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背景技术：
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集成电路(IC)制造已成为世界上最高新和最庞大的产业之一。半导体晶圆制造中，随着制程技术的升级、导线与栅极尺寸的缩小，光刻(Lithography)技术对半导体晶圆表面的平坦程度(Non-uniformity)的要求越来越高。CMP技术得到了快速发展，大量应用于半导体产业。化学机械研磨亦称为化学机械抛光，其原理是化学腐蚀作用和机械去除作用相结合的加工技术，是目前机械加工中唯一可以实现表面全局平坦化的技术。研磨液主要成分包含有机碱、表面活性剂和螯合剂和去离子水等。研磨液的混合供应系统的好坏直接影响CMP制程效果。研磨液在预先混合和供应中不能产生结晶、沉淀、絮凝、分层等问题。

半导体晶圆制造中使用的研磨液混合供应系统设备必须满足以下需求：超高洁净度；无金属离子析出；无结晶、絮凝、分层等问题；所有管道和桶槽带有自清洗功能；自动化程度高；

然而，目前国内研磨液混合供应系统都采用混合桶和泵混合，混合后进入储存桶槽储存，混合和储存中需要不断保持研磨液流动，设备体积庞大，造价成本高。另外，研磨液易结晶、絮凝、分层等特性目前设备解决方案没有很好的解决办法，设备可靠性不高。

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技术实现要素：
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本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种研磨液混合供应设备，不仅实现了研磨液不易挥发结晶，保证了研磨液品质，而且自动化程度高，解决了现有研磨液混合供应系统存在的研磨液易结晶、絮凝、分层等问题。

为实现上述目的设计一种研磨液混合供应设备，包括箱体22，所述箱体22顶部安装有抽风装置1、洁净送风装置2，所述箱体22内设有溶液桶一3、溶液桶二4、混合桶槽10、水气混合罐体16，所述溶液桶一3和溶液桶二4中不同研磨液在混合桶槽10中任意比例混合，所述混合桶槽10底部设有底部电子称11，所述底部电子称11通过线路连接工业电脑5，所述混合桶槽10中设有搅拌桨8、搅拌管9，所述搅拌桨8连接在搅拌电机6输出端，所述搅拌管9连接搅拌供应泵12，所述搅拌供应泵12与供应出口21相连，所述混合桶槽10内顶部安装有高纯水喷头7，所述高纯水喷头7用于清洗混合桶槽10，所述水气混合罐体16中设有干燥氮气管14、超纯水管15，所述干燥氮气管14底端连接有氮气混合板19，所述氮气混合板19上方设置有扰流板18，所述干燥氮气管14中氮气经氮气混合板19和扰流板18共同作用变为湿润氮气，所述水气混合罐体16顶端的湿润氮气管13连接至混合桶槽10内。

进一步地，所述水气混合罐体16侧面安装有补水传感器17，所述补水传感器17用于监控水气混合罐体16内水位高低。

进一步地，所述混合桶槽10四周平滑过渡，所述混合桶槽10底部采用锥度设计。

进一步地，所述水气混合罐体16顶部侧面连接有泄压管20，所述泄压管20采用双S型结构。

进一步地，所述氮气混合板19采用细密多孔设计。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)利用洁净送风装置和抽风装置在设备内形成洁净空气流场，保证了溶液桶一和溶液桶二处于超高洁净环境中，满足了半导体晶圆制造中的环境需求；

(2)利用工业电脑控制底部电子称，实现了溶液桶一和溶液桶二中不同研磨液在混合桶槽中任意比例混合，满足不同混合比例需求，设备应用范围更广；

(3)混合桶槽中采用搅拌电机带动搅拌桨，搅拌桨在混合桶槽中旋转产生扰流使溶液充分混合，使研磨液不易产生絮凝，分层等问题；同时利用搅拌供应泵以及搅拌管使溶液不停保持流动，既能使得溶液充分混合，又可以保证管道和桶槽内研磨液不易结晶及出现质量问题，且两种搅拌方式可以使研磨液混合的更加充分，同时可以增加设备可靠性；

(4)利用高纯水喷头清洗混合桶槽，使混合桶槽中结晶颗粒得到充分清洗，保证了研磨液品质；

(5)混合桶槽四周平滑过渡，底部采用锥度设计，使清洗更加充分，始终保持混合桶槽中处于洁净的环境中，从而充分保证了产品品质；

(6)在水气混合罐体用干燥氮气管中氮气经过氮气混合板和扰流板共同作用变为湿润氮气，通过湿润氮气管补充到混合桶槽中，增加混合桶槽中的湿度和洁净度，使研磨液不易挥发结晶，保证产品品质；

(7)氮气混合板采用细密多孔设计，同时利用氮气混合板增加氮气与超纯水接触时间，两种设计共同作用使氮气混合更加充分，湿度更大，使研磨液难以挥发结晶，保证产品品质；

(8)在水气混合罐体中采用泄压管旁通设计，泄压管采用双S型结构，S型底端始终有超纯水密封，使湿润氮气通过湿润氮气管到达混合桶槽中，若干燥氮气管中进入氮气压力过大，则可以从泄压管中排出，增加设备安全性；

(9)补水传感器安装在水气混合罐体侧方，以监控罐体内水位高低，通过工业电脑控制超纯水管补水，使得湿润氮气的供应得到保证，增加了设备自动化程度，保证混合桶槽中始终处于湿度较大环境中，同时湿润氮气的也可以使得混合桶槽中的洁净度更高，放置外部非洁净空气进入，保证研磨液品质。

[附图说明]

图1是本实用新型的外部结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图中：1、抽风装置 2、洁净送风装置 3、溶液桶一 4、溶液桶二 5、工业电脑 6、搅拌电机 7、高纯水喷头 8、搅拌桨 9、搅拌管 10、混合桶槽 11、底部电子称 12、搅拌供应泵 13、湿润氮气管 14、干燥氮气管 15、超纯水管 16、水气混合罐体 17、补水传感器 18、扰流板 19、氮气混合板 20、泄压管 21、供应出口 22、箱体。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图所示，本实用新型包括：箱体22，箱体22顶部安装有抽风装置1、洁净送风装置2，箱体22内设有溶液桶一3、溶液桶二4、混合桶槽10、水气混合罐体16，溶液桶一3和溶液桶二4中不同研磨液在混合桶槽10中任意比例混合，混合桶槽10底部设有底部电子称11，底部电子称11通过线路连接工业电脑5，混合桶槽10中设有搅拌桨8、搅拌管9，搅拌桨8连接在搅拌电机6输出端，搅拌管9连接搅拌供应泵12，搅拌供应泵12与供应出口21相连，混合桶槽10内顶部安装有高纯水喷头7，高纯水喷头7用于清洗混合桶槽10，水气混合罐体16中设有干燥氮气管14、超纯水管15，干燥氮气管14底端连接有氮气混合板19，氮气混合板19上方设置有扰流板18，干燥氮气管14中氮气经氮气混合板19和扰流板18共同作用变为湿润氮气，水气混合罐体16顶端的湿润氮气管13连接至混合桶槽10内。

其中，水气混合罐体16侧面安装有补水传感器17，补水传感器17用于监控水气混合罐体16内水位高低；混合桶槽10四周平滑过渡，混合桶槽10底部采用锥度设计；水气混合罐体16顶部侧面连接有泄压管20，泄压管20采用双S型结构；氮气混合板19采用细密多孔设计。

本实用新型的基本原理为：(1)利用洁净送风装置和抽风装置，在设备内形成洁净空气流场，使溶液桶一和溶液桶二处于超高洁净环境中，满足半导体晶圆制造中的环境需求。(2)利用工业电脑和底部电子称使溶液桶一和溶液桶二在混合桶槽中任意比例混合，再利用搅拌供应泵供应至需要的供应出口，自动化程度高；(3)混合桶槽中采用搅拌电机带动搅拌桨和搅拌供应泵以及搅拌管共同作用，使不同种类溶液充分混合搅拌；(4)利用高纯水喷头和混合桶槽的特殊无死角设计，使混合桶槽中结晶颗粒得到充分清洗，保证研磨液品质；(5)利用水气混合罐体使得干燥氮气管中氮气经过氮气混合板和扰流板共同作用变为湿润氮气，通过湿润氮气管补充到混合桶槽中，使研磨液不易挥发结晶，保证研磨液品质。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。