摇摇机台设备的制作方法

本实用新型是关于半导体制程的技术领域，尤指一种能完成化学储液桶(chemicalcontainer)的定期摇晃作业(shakingoperation)的摇摇机台设备。

背景技术：

化学机械研磨(chemicalmechanicalpolishing,cmp)目前已被广泛地用于半导体ic制造程序之中的全面性平坦化制程。执行cmp制程时，必须将晶圆放置在一晶圆承载体(carrier/head)与表面铺有抛光垫的一旋转工作台之间。并且，以具有抛光垫的所述旋转工作台对晶圆执行全面性平坦化的过程中，一化学流体抛光液(chemicalmechanicalpolishingslurry)会通过一喷注管不断地喷向晶圆表面。可想而知，抛光垫与化学流体抛光液(简称“研磨液”)为cmp制程之中的耗材，必须由现场操作人员定时或定期进行更换。

必须补充说明的是，研磨液主要是由研磨剂(abrasive)、表面活性剂、ph缓冲胶、氧化剂、与防腐剂组成；其特征在于，研磨剂的主成分通常为二氧化硅(sio2)奈米研磨颗粒、三氧化二铝(al2o3)奈米研磨颗粒、或氧化铈(ceo2)奈米研磨颗粒。然而，半导体ic制造厂的实务经验指出，在完成储液桶的入库之后且经过一段时间的存放，未使用的研磨液容易发生奈米研磨颗粒的絮凝或团聚问题。因此，半导体ic制造厂的标准作业程序(sop)是规定作业人员必须依据批号或料号而定期地检验每一桶储液桶，进而在奈米研磨颗粒的絮凝或团聚现象出现之前以储液桶摇摇机(chemicalcontainershaker)摇晃储液桶。

然而，集成电路制造厂(icfoundry)所提供的实务经验同时指出，目前使用的研磨液或其他化学液储液桶的摇晃作业程序是存在着一个重大缺陷，说明如下。料品容置器内料品的容量大小、种类有别，且各料品容置器内料品放置时间亦不同，其奈米絮凝或团聚程度不一，常无法有效地摇匀其料品容置器的研磨液，因此，如何创作一种设备，能针对不同种类的料品调控储液桶摇摇机的转轴摇晃角度与频率，以有效地搖勻各料品容置器内的料品。有鉴于此，本案的发明人是极力加以研究创作，而终于研发完成本实用实用新型的一种摇摇机台设备。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种摇摇机台设备，能针对不同种类的料品调控储液桶摇摇机的转轴摇晃角度与频率，以有效地搖勻各料品容置器内的料品。其中，所述设备是包括：基座、转动装置与承载件。基座，其具有二向上延伸的连接臂；转动装置，包括转轴，其两端连接连接臂；承载件，包括容置槽，承载件设置于转轴上；其中，通过转轴穿设通过承载件，让转动装置进行转动时，通过转轴带动承载件进行连动。

所述的摇摇机台设备，其中，至少一料品容置器装设于容置槽内，且料品容置器包含壳体，其内部容置料品。

所述的摇摇机台设备，其中，所述料品容置器所容置的料品，可为下列任一者：化学流体抛光液、一化学研磨液。

所述的摇摇机台设备，其中，料品容置器更包括感测器，所述感测器包括接收器与发射器，接收器与发射器设置于壳体外表面，接收器用以侦测料品容置器内所容置的料品液面，当任一料品液面接近或等于欲定义的换料液面准位时，发射器即发出警示通知。

所述的摇摇机台设备，其中，承载件装设有固定件，用以将料品容置器限位在承载件上。

所述的摇摇机台设备，其中，更进一步包括驱动装置，与转动装置动力连接。

所述的摇摇机台设备，其中，更进一步包括控制装置，与驱动装置电性连接。

所述的摇摇机台设备，其中，料品容置器更包括侦测装置，设置于料品容置器内，与控制装置电性连接，用以侦测料品容置器内所容置的料品是否沉淀。

所述的摇摇机台设备，其中，更进一步包含第一机台信息标签，设置于驱动装置壳体外表面上。

所述的摇摇机台设备，其中，第一机台信息标签可为下列任一者：图形、文字、字母、数字、一维条形码(1dbarcode)、二维条形码(2dbarcode)、汉信码(chinese-sensiblecode)、qr码、矩阵条形码(maxicode)、rfid卷标、nfc卷标、上述任两者以上的组合。

附图说明

图1是显示本实用新型的一种摇摇机台设备的示意图；

图2是显示本实用新型的一种摇摇机台设备的局部放大示意图；

图3是显示料品容置器的一实施示意图；

图4是显示料品容置器的另一实施示意图；

图5是显示本实用新型的一种摇摇机台设备的另一实施示意图；

图6是显示可携式电子装置的立体图。

图例说明：

身分信息标签21

料品信息标签31

壳体32

感测器33

浮体34

导杆35

接收器331

发射器332

第一机台信息标签61

第二机台信息标签41

基座62

转动装置63

承载件64

驱动装置65

控制装置66

侦测装置67

连接臂621

转轴631

容置槽641

固定件642

数据采集设备csrc

操作人员身分卡2

料品容置器3

机台4

可携式电子装置5

摇摇机台设备6

读取器51

控制开关52

收发装置r

控制器7

电子权杖单元8

收发天线r1

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型所提出的一种摇摇机台设备6，以下将配合附图，详尽说明本实用新型的较佳实施例。

请参阅图1配合参阅图2，是显示本实用新型的一种摇摇机台设备以及其局部放大示意图。如图1与图2所示，本实用新型的摇摇机台设备6主要是包括:一个基座62、一个转动装置63与一个承载件64。基座62具有二个向上延伸的连接臂621，并分别装设在基座62两侧。转动装置63包括一个转轴631，其两端分别连接所述连接臂621。承载件64，包括容置槽641，所述承载件64设置于所述转轴631上，通过所述转轴631穿设通过所述承载件64，俾使所述转动装置63进行转动时，通过所述转轴631带动所述承载件64进行连动。其中，所述转轴631与所述承载件64亦能是一体成型设置。在此，不限制转轴631与所述承载件64连接方式。

请继续参阅图1配合参阅图2。如图1与图2所示，所述容置槽641内可装设料品容置器3于上，所述料品容置器3包含一壳体32，其内部容置一料品，而料品，可为下列任一者：化学流体抛光液、一化学液体、一化学研磨液。其中，容置槽641与料品容置器3的数量可为一个或一个以上，在此，不限制其所装设的数量，而是视厂内需求增加其数量。更值的一提的是，由于料品容置器3会因装入的料品不同，其容量大小与构型不一，所述承载件64装设有一固定件642，用以将所述料品容置器3限位在所述承载件64上，优选地，所述固定件642包括一个弹性带(未图示)与一个储存槽(未图示)，所述储存槽装设在容置槽641上，其内部存放所述弹性带，所述弹性带一侧固设在储存槽内，另一侧装设有一插销(未图示)，而容置槽641内装设有多个卡扣件(未图示)，当操作人员将所述料品容置器3容置于所述容置槽641上时，拉着插销，并同时拉开弹性带，将所述插销与所述卡扣件相扣合，通过所述弹性带可伸缩特性，适应性调整弹性带长度，并稳定的将料品容置器3限位在所述承载件64上。

请参阅图3，是显示料品容置器3的一实施示意图。所述料品容置器3更包括一个感测器33，所述感测器33包括一个接收器331与一个发射器332，所述感测器33可为接触式液面感测器亦可为非接触式感测器，优选为非接触式感测器。所述接收器331装设于壳体32外壁，通过发出一超音波，并通过所述料品容置器3瓶身打入腔体内部，通过液体与传热气体传热系数的不同，进行液位高度测量，当任一料品液面接近或等于欲定义的换料液面准位时，通过所述发射器332发出警报通知(如:警示铃声)提醒操作人员补充料品，而换料液面准位优选为料品容置器3的1/3至1/5的瓶身高度。另外，所述接收器331亦可装设于料品容置器3内腔顶部壁面，且不接触到料品容置器3内的料品，以避免被料品的杂质沾附而影响侦测的结果，且所述接收器331能通过发出一声波，用以侦测料品的液面。

请继续参阅图4，是显示料品容置器的另一实施示意图。如图4所示，若感测器33为接触式液面感测器，则于所述料品容置器3内部包括有一个导杆35、一个浮体34与一个接收器331，所述导杆35垂直固设连接于料品容置器3内腔顶部与底部，所述接收器331嵌置于所述导杆35上，并作为料品容置器3内的换料液面准位，而所述浮体34设置于导杆35上，且滑动连接于接收器331与料品容置器3顶部之间，当所述浮体34碰触到所述接收器331时，所述接收器331发送报警信号于发射器332，并通过所述发送器332发出警报通知(如:警示铃声)提醒操作人员补充料品。其中，所述浮体34材质为抗化学侵蚀的金属材质，如:不锈钢、哈式合金、镍铜合金或钽等，在此，并不以此为限。

请参阅图1与图2，本实用新型的摇摇机台设备6更进一步包括一个驱动装置65，所述驱动装置65与所述转动装置63动力连接，而所述驱动装置65是指一驱动马达，如：线性马达、无刷马达或其他类似的装置，并与一供电设备连通(未图示)。由于研磨液在静置一段时间后，研磨颗粒会发生沉淀的现象，特别是研磨颗粒较大或者含有密度较高的金属氧化物的研磨颗粒，例如氧化铈(ceo2)，三氧化二铝(al2o3)等，这种沉淀现象更为明显，因此，通过所述驱动装置65驱动转轴631转动，且通过所述转轴631带动所述承载件64进行连动，用以对料品容置器3内的料品进行摇晃，防止料品中的奈米颗粒产生沉淀，保证料品中的各个组成分子均匀分布。然而，摇晃的速度过快时，会造成研磨颗粒在急速流动中团聚，搅拌速度过快也会造成研磨液温度升高，影响研磨液的化学稳定性。据此，本实用新型的摇摇机台设备6更进一步包括一个控制装置66，所述控制装置66与所述驱动装置65电性连接，通过所述控制装置66调控转轴631转动速度、频率，以及承载件64摇晃的幅度。

再者，料品容置器3内料品的容量大小、种类有别，且各料品容置器3内料品放置时间亦不同，其奈米絮凝或团聚程度不一，常无法有效地摇匀其料品容置器3的料品，据此，所述料品容置器3更包括一侦测装置37，设置于所述料品容置器3内，与所述控制装置66电性连接，用以侦测所述料品容置器3内所容置的料品是否有沉淀，当颗粒团聚后，因分子比重较大，会沉淀于料品容置器3底部，当所述侦测装置37侦测到团聚后的奈米颗粒后，会传送一信号于所述控制装置66，用以提醒操作人员加快转轴631转动速度与加大承载件64摇晃的幅度。

请参阅图5，是显示本实用新型的一种摇摇机台设备6的另一实施示意图，用以更完整叙述操作人员执行料品摇晃的流程，其重复的部份就不再重复赘述。如图5所示，本实用新型的摇摇机台设备6是于架构组成上主要包括：至少一身分信息标签21、至少一料品信息标签31、至少一第一机台信息标签61、至少一第二机台信息标签41、至少一可携式电子装置5、与一数据采集设备csrc。根据本实用新型的设计，所述身分信息标签21是设置于一操作人员身分卡2之上。简单地说，身分信息标签21用以携载持有所述操作人员身分卡2的一操作人员的基本资料，包括：姓名、工号、所属单元、职级、与是否完成机台操作的资格考(qualify)。特别说明的是，完成机台操作的资格考的操作人员才会被允许进行对机台4与摇摇机台设备6进行操作；另外，职级越高的操作人员被允许进行操作的机台的种类则越多。举例而言，厂长、高级工程师、与主任工程师皆能够对不同单位的机台进行操作，但操作人员(operator,op)仅被限制对其所属单位的机台进行操作。

另一方面，所述料品信息标签31被设置于对应的一料品容置器(chemicalcontainer)3的壳体32上，其特征在于，所述料品信息标签31携载涉及所述料品的多个基础信息，包括：品名(或料号)、批号、有效日期、与序号。举例而言，所述品名可用以显示所述料品为化学流体抛光液(chemicalmechanicalpolishingslurry)，而所述料品容置器3则是用以盛装所述化学流体抛光液(简称“研磨液”)或其他化学液的储液桶。另一方面，所述第一机台信息标签61与所述第二机台信息标签41是分别设置于对应的机台4与摇摇机台设备的驱动装置65壳体外表面上6。根据本实用新型的设计，所述机台4是用以使用所述料品；举例而言，所述机台4为一研磨液供或其他化学液应设备。

由上述说明可知，单位“至少一”是用以表示所述四种信息标签(21,31,41,61)的数量为一个或多个。换句话说，这四种信息标签(21,31,41,61)的数量的确实数量是决定于所述操作人员身分卡2、所述料品容置器3、机台4、与所述摇摇机台设备6的数量。另一方面，操作人员还可另外手持可携式电子装置5，所述可携式电子装置5是具有一读取器51以及一控制开关52。通过所述读取器51，可携式电子装置5可读取所述第一机台信息标签61与所述第二机台信息标签41的方式确认摇摇机台设备6与机台4的运作状态。并且，如图5所示，可携式电子装置5是通过一收发装置r而与一数据采集设备csrc相互沟通，所述收发装置r设置有至少一收发天线r1，其数量上，所述收发天线r1可为一根天线、多根天线、水平方向排布的线性阵列或长方形面阵列组成(未图示)，在此，并不以为限。收发装置r与可携式电子装置5间的通讯协议可以是无线通信网络，包含wifi、3g、4g、蓝芽、zigbee等，收发装置r与数据采集设备csrc间的通讯协议可以是无线通信网络或有线通讯网络，其特征在于无线通信网络包含wifi、3g、4g、蓝芽、zigbee等。且所述数据采集设备csrc则通过一控制器7控制所述机台4与所述摇摇机台设备6的运作状态，其特征在于控制器7包含可编程控装置(programmablelogiccontroller,plc)或直接数字控制器(directdigitalcontroller,ddc)或对象链接与嵌入装置(objectlinkingandembedding,ole)或用于流程控制的ole装置(oleforprocesscontrol,opc)其中之一。此处所称所述运作状态可为下列任一者：机台4或摇摇机台设备6是否使用中或机台4或摇摇机台设备6是否未被列为故障机台。因此，在操作人员通过可携式电子装置5完成所述第一机台信息标签61与所述第二机台信息标签41的读取之后，便可自所述数据采集设备csrc的荧幕得知所述机台4与所述摇摇机台设备6的类型、设定参数及其运作情况。此外，通过所述读取器51，所述可携式电子装置5可进一步地通过读取所述身分信息标签21的方式确认持有所述操作人员身分卡2的操作人员是否具有操作所述机台4与摇摇机台设备6的权限。

特别说明的是，将料品容置器3装上机台4(亦即，研磨液或其他化学液供应设备)之前，必须先通过读取所述料品信息标签31的方式确认所述料品容置器3所容置的所述料品的相关基础信息，从而确保料品容置器3是于所述料品处于正常状态之下被装入正确的所述机台4之中。所述相关基础信息是包括但不限于:所述料品的品名正确、所述料品的批号未被禁用、所述料品的批号具有入库纪录、所述料品的保存日未超过有效日期、或所述料品被定期地以所述摇摇机台设备6执行预处理。在料品容置器3被确认属于正常状态之后，则数据采集设备csrc便会自动解除机台4的机柜的柜门，此时操作人员可以自所述机台4取下已经耗尽所述料品的所述料品容置器3，并将新的料品容置器3装入所述机台4内。

值得注意的是，若操作人员使用所述可携式电子装置5通过读取所述料品信息标签31的方式而确认所述料品容置器3所盛装的研磨液或其他化学液需要以所述摇摇机台设备6对其执行预处理，则操作人员便会被限制其作业工作，无法将所述料品容置器3直接装上所述机台4。进一步地说明，操作人员必须先将所述料品容置器3送至摇摇机台设备6处，以利用摇摇机台设备6完成所述料品容置器3的预处理。此处所称预处理指的是对研磨液或其他化学液的储液桶(亦即，料品容置器3)执行摇晃作业(shakingoperation)。

虽然图5是显示所述身分信息标签21、所述料品信息标签31、所述第一机台信息标签61、与所述第二机台信息标签41皆为一维条形码(1dbarcode)，然而不应以此限制所述信息标签(21,31,41,61)的实施态样。于实际应用本实用新型之时，所述身分信息标签21、所述料品信息标签31、所述第一机台信息标签61、与所述第二机台信息标签41可为下列任一者：图形、文字、字母、数字、一维条形码(1dbarcode)、二维条形码(2dbarcode)、汉信码(chinese-sensiblecode)、qr码、矩阵条形码(maxicode)、rfid卷标、nfc卷标、上述任两者的组合、或上述任两者以上的组合。

以一维条形码(1dbarcode)为例，所述料品信息标签31可利用code条形码产生器制作，并使其携载所述料品容置器3所盛装的所述料品的品名(料号)、批号、有效日期、与序号。值得特别说明的是，为了利于可携式电子装置5对于品名(料号)、批号、有效日期、与序号的清楚读取，制作料品信息标签31的一维条形码之时，必须于相邻两个基础信息之间是插入有一信息分隔符(centralseperatingcharacter)，例如:％、$、/、～、！、@、#、^、&、*、(、)、-、_、|、{、}、？、<、>、\、[、]或+。

可想而知，对应于不同实施态样的信息标签(21,31,41,61)，可携式电子装置5的读取器51可为下列任一者：rfid卷标读取器、nfc卷标读取器、影像辨识器、一维条形码读取器、二维条形码读取器、汉信码读取器、qr码读取器、矩阵条形码读取器、或影像撷取器。若可携式电子装置5为智能型手机、个人数字助理、笔记本电脑、平板计算机、智能眼镜、或智慧手表，则可直接以可携式电子装置5内建的影像撷取器作为所述读取器51，而所述读取器51电性连接所述控制开关52；如此，通过操作所述控制开关52便能够通过配合使用所述读取器51撷取所述身分信息标签21、所述料品信息标签31、所述第一机台信息标签61、与/或所述第二机台信息标签41，令可携式电子装置5完成所述身分信息标签21、所述料品信息标签31、所述第一机台信息标签61、与/或所述第二机台信息标签41的读取。然而，有鉴于大部分的集成电路制造厂(icfoundry)皆禁止于厂内使用任何类型的智能型电子装置，搭载有条形码扫描仪(即，读取器51)的个人数字助理(digitalpersonalassistant,pda)便成为所述可携式电子装置5的最佳实施态样。

继续地参阅图5，并请同时参阅图6，是显示可携式电子装置5的立体图。值得注意的是，虽然可携式电子装置5可以通过读取身分信息标签21的方式确认持有所述操作人员身分卡2的操作人员是否具有操作所述机台4与摇摇机台设备6的权限，但是考虑到低职级的操作人员有可能借用高职级的厂长或工程师的操作人员身分卡2而妄加地操作机台4与/或摇摇机台设备6，本实用新型又于摇摇机台设备之中增设所谓的电子权杖单元(electronictokenunit)8；其特征在于，所述电子权杖单元8之中是储存有一次性认证码(one-timepassword,otp)。特别地，当操作人员于所述可携式电子装置5完成所述身分信息标签21的读取之后，数据采集设备csrc可通过可携式电子装置5要求操作人员提供与电子权杖单元8；之后，可携式电子装置5可通过存取所述一次性认证码的方式，重复确认持有所述操作人员身分卡2的所述操作人员是否具有操作所述机台4与摇摇机台设备6的权限，避免高职级的厂长或工程师的操作人员身分卡2被拿来胡乱操作机台4或第摇摇机台设备6。本实用新型并不限制电子权杖单元8的实施态样，如图6所示，电子权杖单元8可以是：蓝牙电子装置、usb电子装置、nfc卷标、或rfid卷标。并且，在可携式电子装置5自所述电子权杖单元8之中完成所述一次性认证码的存取之后，可携式电子装置5内部的一令牌码产生单元(未图标)会重新生成一组一次性认证码，并写入所述电子权杖单元8之中，通过此方式提高机台4与摇摇机台设备6的操作权限。

必须加以强调的是，上述的详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，但是所述实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。